第1讲 集合及其运算
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第1讲集合及其运算[最新考纲]1.了解集合的含义、元素与集合的属于关系.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.3.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.4.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.5.能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.知识梳理1.元素与集合(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或∉表示.2.集合间的基本关系3.集合的基本运算辨析感悟1.元素与集合的辨别(1)若{,2x1}={0,1},则x=0,1.(×)(2)含有n个元素的集合的子集个数是2n,真子集个数是2n-1,非空真子集的个数是2n-2.(√)(3)若A={x|y=x2},B={(x,y)|y=x2},则A∩B={x|x∈R}.(×)2.对集合基本运算的辨别(4)对于任意两个集合A ,B ,关系(A ∩B )⊆(A ∪B )总成立.(√)(5)设集合S ={x |x >-2},T ={x |x 2+3x -4≤0},则(∁R S )∪T ={x |-4≤x ≤1}.(×) (6)设全集为R ,函数f (x )=1-x 2的定义域为M ,则∁R M ={x |x >1,或x <-1}.(√)考点一 集合的基本概念【例1】(1)若集合A ={x ∈R |ax 2+ax +1=0}中只有一个元素,则a =( ). A .4 B .2 C .0 D .0或4(2)已知集合A ={0,1,2},则集合B ={x -y |x ∈A ,y ∈A }中元素的个数是( ). A .1 B .3 C .5 D .9解析 (1)由ax 2+ax +1=0只有一个实数解,可得当a =0时,方程无实数解; 当a ≠0时,则Δ=a 2-4a =0,解得a =4(a =0不合题意舍去). (2)x -y ∈{-2,-1,0,1,2}. 答案 (1)A (2)C【训练1】已知a ∈R ,b ∈R ,若{}a ,b a ,1={a 2,a +b,0},则a2 014+b 2 014=________.解析 由已知得ba =0及a ≠0,所以b =0,于是a 2=1,即a =1或a =-1,又根据集合中元素的互异性可知a =1应舍去,因此a =-1,故a 2 014+b 2 014=1. 答案 1考点二 集合间的基本关系【例2】(1)已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围. (2)设U =R ,集合A ={x |x 2+3x +2=0},B ={x |x 2+(m +1)x +m =0}.若(∁U A )∩B =∅,求m 的值. 解 (1)当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2.当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围是(-∞,4].(2)A ={-2,-1},由(∁U A )∩B =∅,得B ⊆A ,∵方程x 2+(m +1)x +m =0的判别式Δ=(m +1)2-4m =(m -1)2≥0,∴B ≠∅.∴B ={-1}或B ={-2}或B ={-1,-2}. ①若B ={-1},则m =1;②若B ={-2},则应有-(m +1)=(-2)+(-2)=-4,且m =(-2)·(-2)=4,这两式不能同时成立,∴B ≠{-2};③若B ={-1,-2},则应有-(m +1)=(-1)+(-2)=-3,且m =(-1)·(-2)=2,由这两式得m =2. 经检验知m =1和m =2符合条件.∴m =1或2.【训练2】(1)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( ).A .1B .2C .3D .4(2)已知集合A ={-1,1},B ={x |ax +1=0},若B ⊆A ,则实数a 的所有可能取值的集合为( ). A .{-1} B .{1} C .{-1,1} D .{-1,0,1}解析 (1)由题意知:A ={1,2},B ={1,2,3,4}.又A ⊆C ⊆B ,则集合C 可能为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}. (2)a =0时,B ={x |1≠0}=∅⊆A ;a ≠0时,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =-1a ⊆A ,则-1a =-1或-1a =1,故a =0或a =1或-1.答案 (1)D (2)D考点三 集合的基本运算 【例3】(1)已知全集为R ,集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪()12x≤1,B ={x |x 2-6x +8≤0},则A ∩∁R B =( ).A .{x |x ≤0}B .{x |2≤x ≤4}C .{x |0≤x <2,或x >4}D .{x |0<x ≤2,或x ≥4}(2)若集合M ={y |y =3x },集合S ={x |y =lg(x -1)},则下列各式正确的是( ). A .M ∪S =M B .M ∪S =S C .M =S D .M ∩S =∅ 解析 (1)A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |()12x≤1={x |x ≥0},B ={x |2≤x ≤4},所以∁RB ={x |x <2,或x >4},此时A ∩∁RB ={x |0≤x <2,或x >4}.(2)M ={y |y >0},S ={x |x >1},故选A. 答案 (1)C (2)A【训练3】(1)已知全集U ={0,1,2,3,4},集合A ={1,2,3},B ={2,4},则(∁U A )∪B 为( ). A .{1,2,4} B .{2,3,4} C .{0,2,4} D .{0,2,3,4}(2)已知全集U =R ,集合A ={x |-1≤x ≤3},集合B ={x |log 2(x -2)<1},则A ∩(∁U B )=________. 解析 (1)∁U A ={0,4},∴(∁U A )∪B ={0,2,4}.(2)由log 2(x -2)<1,得0<x -2<2,2<x <4,所以B ={x |2<x <4}.故∁U B ={x |x ≤2,或x ≥4},从而A ∩(∁U B )={x |-1≤x ≤2}.答案 (1)C (2){x |-1≤x ≤2}创新突破1——与集合有关的新概念问题【典例】已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},则B中所含元素的个数为().A.3 B.6 C.8 D.10解析法一(列表法)因为x∈A,y∈A,所以x,y的取值只能为1,2,3,4,5,故x,y及x-y的取值如下表所示:由题意x-y∈A,故x-y只能取1,2,3,4,由表可知实数对(x,y)的取值满足条件的共有10个,即B中的元素个数为10,故选D.答案 D【自主体验】1.设整数n≥4,集合X={1,2,3,…,n}.令集合S={(x,y,z)|x,y,z∈X,且三条件x<y<z,y<z<x,z<x<y恰有一个成立}.若(x,y,z)和(z,w,x)都在S中,则下列选项正确的是().A.(y,z,w)∈S,(x,y,w)∉SB.(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈SC.(y,z,w)∉S,(x,y,w)∈SD.(y,z,w)∉S,(x,y,w)∉S解析题目中x<y<z,y<z<x,z<x<y恰有一个成立说明x,y,z是互不相等的三个正整数,可用特殊值法求解,不妨取x=1,y=2,z=3,w=4满足题意,且(2,3,4)∈S,(1,2,4)∈S,从而(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S成立.答案 B2.设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1∉A,且k+1∉A,那么称k是A的一个“好元素”.给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“好元素”的集合共有().A.6个B.12个C.9个D.5个解析依题意,可知由S的3个元素构成的所有集合中,不含“好元素”,则这3个元素一定是相连的3个数.故这样的集合共有6个.答案 A基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1.已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-5<x<5},则().A.A∩B=∅B.A∪B=RC.B⊆A D.A⊆B解析集合A={x|x>2,或x<0},所以A∪B={x|x>2,或x<0}∪{x|-5<x<5}=R.答案 B2.设集合S={x|x2+2x=0,x∈R},T={x|x2-2x=0,x∈R},则S∩T=().A.{0} B.{0,2} C.{-2,0} D.{-2,0,2}解析S={-2,0},T={0,2},∴S∩T={0}.答案 A3.已知集合M={0,1,2,3,4},N={1,3,5},P=M∩N,则P的子集共有().A.2个B.4个C.6个D.8个解析P=M∩N={1,3},故P的子集共有4个.答案 B4.已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B=().A.(0,1) B.(0,2]C.(1,2) D.(1,2]解析0<log4x<1,即log41<log4x<log44,∴1<x<4,∴集合A={x|1<x<4},∴A∩B={x|1<x≤2}.答案 D5.设集合A={x|x2+2x-8<0},B={x|x<1},则图中阴影部分表示的集合为().A.{x|x≥1} B.{x|-4<x<2}C.{x|-8<x<1} D.{x|1≤x<2}解析阴影部分是A∩∁R B.集合A={x|-4<x<2},∁R B={x|x≥1},所以A∩∁R B={x|1≤x<2}.答案 D二、填空题6.集合{-1,0,1}共有________个子集. 解析 所给集合的子集个数为23=8个. 答案 87.集合A ={0,2,a },B ={1,a 2},若A ∪B ={0,1,2,4,16},则a 的值为________. 解析 根据并集的概念,可知{a ,a 2}={4,16},故只能是a =4. 答案 48.集合A ={x ∈R ||x -2|≤5}中的最小整数为________.解析 由|x -2|≤5,得-5≤x -2≤5,即-3≤x ≤7,所以集合A 中的最小整数为-3. 答案 -3三、解答题9.已知集合A ={a 2,a +1,-3},B ={a -3,a -2,a 2+1},若A ∩B ={-3},求A ∪B . 解 由A ∩B ={-3}知,-3∈B .又a 2+1≥1,故只有a -3,a -2可能等于-3.①当a -3=-3时,a =0,此时A ={0,1,-3},B ={-3,-2,1},A ∩B ={1,-3}. 故a =0舍去.②当a -2=-3时,a =-1,此时A ={1,0,-3},B ={-4,-3,2},满足A ∩B ={-3},从而A ∪B ={-4,-3,0,1,2}.10.设A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0}, (1)若B ⊆A ,求a 的值; (2)若A ⊆B ,求a 的值. 解 (1)A ={0,-4},①当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=8(a +1)<0,解得a <-1; ②当B 为单元素集时,a =-1,此时B ={0}符合题意; ③当B =A 时,由根与系数的关系得: ⎩⎨⎧-2(a +1)=-4,a 2-1=0,解得a =1. 综上可知:a ≤-1或a =1.(2)若A ⊆B ,必有A =B ,由(1)知a =1.能力提升题组 (建议用时:25分钟)一、选择题1.若集合A ={-1,1},B ={0,2},则集合{z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B }中的元素的个数为( ). A .5 B .4 C .3 D .2解析当x=-1,y=0时,z=-1;当x=-1,y=2时,z=1;当x=1,y=0时,z=1;当x=1,y=2时,z=3.故z的值为-1,1,3,故所求集合为{-1,1,3},共含有3个元素.答案 C2.设全集U=R,集合M={x|y=lg(x2-1)},N={x|0<x<2},则N∩(∁U M)=().A.{x|-2≤x<1} B.{x|0<x≤1}C.{x|-1≤x≤1} D.{x|x<1}解析M={x|y=lg(x2-1)}={x|x2-1>0}={x|x>1,或x<-1},所以∁U M={x|-1≤x≤1},结合数轴易得N∩(∁U M)={x|0<x≤1}.答案 B二、填空题3.已知集合A={x∈R||x+2|<3},集合B={x∈R|(x-m)(x-2)<0},且A∩B=(-1,n),则m=________,n=________.解析A={x|-5<x<1},因为A∩B={x|-1<x<n},B={x|(x-m)(x-2)<0},所以m=-1,n=1.答案-1 1三、解答题4.已知集合A ={y |y =2x -1,0<x ≤1},B ={x |(x -a )[x -(a +3)]<0}.分别根据下列条件,求实数a 的取值范围.(1)A ∩B =A ;(2)A ∩B ≠∅.解 因为集合A 是函数y =2x -1(0<x ≤1)的值域,所以A =(-1,1],B =(a ,a +3). (1)A ∩B =A ⇔A ⊆B ⇔⎩⎨⎧a ≤-1,a +3>1,即-2<a ≤-1,故当A ∩B =A 时,a 的取值范围是(-2,-1]. (2)当A ∩B =∅时,结合数轴知,a ≥1或a +3≤-1,即a ≥1或a ≤-4. 故当A ∩B ≠∅时,a 的取值范围是(-4,1).。
第1讲 集合的概念和运算必记考点1.集合的基本概念(1)集合元素的三个特征: 、 、 . (2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号 或 表示. (3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法、区间法.(4)常用数集: N ; N *(或N +) ; Z ;Q ; R . (5)集合的分类:按集合中元素个数划分,集合可以分为有限集、无限集、 . 2.集合间的基本关系(1)子集: ,则A ⊆B (或B ⊇A ). (2)真子集: 则A B (或B A ).若集合A 中含有n 个元素,则A 的子集有2n 个,A 的真子集有2n -1个.(3)空集:空集是 的子集,是 的真子集.即∅⊆A ,∅B (B ≠∅).(4)集合相等:若 ,则A =B . 3.集合的基本运算及其性质(1)并集:A ∪B = . (2)交集:A ∩B = .(3)补集:∁U A = ,U 为全集,∁U A 表示A 相对于全集U 的补集. (4)集合的运算性质①A ∪B =A ⇔B ⊆A ,A ∩B =A ⇔A ⊆B ; ②A ∩A =A ,A ∩∅=∅; ③A ∪A =A ,A ∪∅=A ;④A ∩∁U A =∅,A ∪∁U A =U ,∁U (∁U A )=A .考向一 集合的基本概念【例1】►已知a ∈R ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1={a 2,a +b,0},则a 2 014+b 2 014=________.【训练1】集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈N *⎪⎪12x∈Z 中含有的元素个数为( ).考向二 集合间的基本关系【例2】已知集合A ={x |0<x ≤4},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________.【训练2】已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.考向三 集合的基本运算【例3】►(1)(2012·安徽)设集合A ={x |-3≤2x -1≤3},集合B 为函数y =lg(x -1)的定义域,则A ∩B =( ).A .(1,2)B .[1,2]C .[1,2)D .(1,2](2)(2012·山东)已知全集U ={0,1,2,3,4},集合A ={1,2,3},B ={2,4},则(∁U A )∪B 为( ). A .{1,2,4} B .{2,3,4} C .{0,2,4}D .{0,2,3,4}(3)设全集U ={1,2,3,4,5,6},集合A ={1,2,4},B ={3,4,5},则图中的阴影部分表示的集合为( ).A .{5}B .{4}C.{1,2} D.{3,5}基础演练1.已知集合A={x|x2-x-2<0},B={x|-1<x<1},则().A.A B B.B AC.A=B D.A∩B=∅2.设全集U={1,2,3,4,5,6},集合P={1,2,3,4},Q={3,4,5},则P∩(∁U Q)=().A.{1,2,3,4,6} B.{1,2,3,4,5}C.{1,2,5} D.{1,2}3.设集合U={x|x<5,x∈N*},M={x|x2-5x+6=0},则∁U M=().A.{1,4} B.{1,5}C.{2,3} D.{3,4}4.若集合A={x||x|>1,x∈R},B={y|y=2x2,x∈R},则(∁R A)∩B=().A.{x|-1≤x≤1} B.{x|x≥0}C.{x|0≤x≤1} D.∅5.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________. 6.集合A={x∈R||x-2|≤5}中的最小整数为________.7.若集合A={-1,3},集合B={x|x2+ax+b=0},且A=B,求实数a,b.第2讲函数及其表示必记考点1.函数的概念一般地,设A,B是两个非空数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)与之对应;那么就称:f:A→B为从集合A到集合B 的一个函数.记作.2.函数的三要素函数由、、三个要素构成,对函数y=f(x),x∈A,其中(1)定义域:.(2)值域:.(3)两个函数就相同: .3.函数的表示方法表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.4.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数.分段函数虽然由几部分组成,但它表示的是一个函数.考向一函数的定义【例1】(1)下列各图形中是函数图象的是().2.下列各组函数表示相同函数的是().A.f(x)=x2,g(x)=(x)2B.f(x)=1,g(x)=x2C.f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x,x≥0,-x,x<0,g(t)=|t|D.f(x)=x+1,g(x)=x2-1x-1考向二 求函数的定义域、值域【例2】►(1) 函数y =x +1x 的定义域为________.(2)函数y =x -3x +1的值域为________.(3) 设函数f (x )=41-x ,若f (a )=2,实数a =________.考向三 分段函数及其应用【例3】(1) 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x ,x >1,则f (f (3))=( ).A.15 B .3 C.23D.139(2)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数,则f (g (π))的值为( ).A .1B .0C .-1D .π(3)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x+1,x <1,x 2+ax ,x ≥1,若f (f (0))=4a ,则实数a 等于( ).A.12 B.45 C .2 D .9基础演练1.函数f (x )=11-x +lg(1+x )的定义域是( ).A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞)D .(-∞,+∞)2.下列各组函数中,表示同一函数的是( ). A .f (x )=x ,g (x )=(x )2 B .f (x )=x 2,g (x )=(x +1)2 C .f (x )=x 2,g (x )=|x |D .f (x )=0,g (x )=x -1+1-x3.设函数f (x )=⎩⎨⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,若f (a )+f (-1)=2,则a =( ).A .-3B .±3C .-1D .±14.函数f (x )=lg 1-x 2的定义域为________.5.(2013·皖南八校联考)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x ≤0,log 2x ,x >0,则f ⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫-12=________. 6.已知f (x )是二次函数,若f (0)=0,且f (x +1)=f (x )+x +1.求函数f (x )的解析式.第3讲 函数的性质必记考点 1.函数的单调性 (1)单调函数的定义设函数f (x )的定义域为I ,如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,①若 ,则f (x )在区间D 上是增函数;②若 ,则f (x )在区间D 上是减函数.(2)单调区间的定义若函数f (x )在区间D 上是 或 ,则区间D 叫做f (x )的单调区间.(3)用定义判断函数单调性的步骤: . 2. 函数的奇偶性(1)定义:如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有 ,那么函数f (x )就叫做偶函数.如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有 ,那么函数f (x )就叫做奇函数.(2)性质:奇函数的图象关于 对称;偶函数的图象关于 对称.考向一 确定函数的单调性或单调区间【例1】(1)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ).A .y =ln(x +2)B .y =-x +1C .y =⎝⎛⎭⎫12xD .y =x +1x(2)函数y =-x 2+2x -3(x <0)的单调增区间是( ).A .(0,+∞)B .(-∞,1]C .(-∞,0)D .(-∞,-1]考向二 函数单调性的应用【例2】(1)若函数f (x )=4x 2-mx +5在[-2,+∞)上递增,在(-∞,-2]上递减,则f (1)=________. (2) 函数y =f(x)在R 上为增函数,且f(2m)>f(-m +9),则实数m 的取值范围是 .考向三 求函数的最值【例3】函数f (x )=2xx +1在[1,2]上的最大值和最小值分别是________.考向四 判断函数的奇偶性【例4】判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=x 3-2x ;(2)f (x )=x 2-1+1-x 2;(3)f (x )=(x -1)- 1+x1-x.考向五 函数奇偶性的应用【例5】(1)函数f (x )=(x +a )(x -4)为偶函数,则实数a =________.(2) 设函数f (x )=(x +1)(x +a )x 为奇函数,则a =________. (3) 设f (x )为定义在R 上的奇函数.当x ≥0时,f (x )=2x+2x +b (b 为常数),则f (-1)= .基础演练1.定义在R 上的函数f (x )对任意两个不相等的实数a ,b ,总有f (a )-f (b )a -b>0,则必有( ).A .函数f (x )先增后减B .f (x )是R 上的增函数C .函数f (x )先减后增D .函数f (x )是R 上的减函数2.函数y =f (x )在R 上为减函数,且f (2m )>f (-m +9),则实数m 的取值范围是 .3.下列函数中,在(0,+∞)上单调递增的函数是( ).A .y =1xB .y =|x |+1C .y =-x 2+1D .y =-2x +14.已知f (x )=x 2-2mx +6在(-∞,-1]上是减函数,则m 的范围为________.5.已知函数f (x )为定义在区间[-1,1]上的增函数,则满足f (x )<f ⎝⎛⎭⎫12的实数x 的取值范围为________. 6.下列函数是偶函数的是( ).A .y =xB .y =2x 2-3C .y =1xD .y =x 2,x ∈[0,1]7. 设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时,f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是 .8. 设f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,f (x )=2x 2-x ,则f (1)=________.9.已知函数y =f (x )是偶函数,其图象与x 轴有四个交点,则方程f (x )=0的所有实根之和是________. 10.若f (x )=x 2+bx +c ,且f (1)=0,f (3)=0.(1)求b 与c 的值;(2)试证明函数f (x )在区间(2,+∞)上是增函数.第4讲 指数与指数函数必记考点1.指数与指数运算 (1)根式的概念若x n =a ,则x 叫 ,.式子na 叫做根式,这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.即x n=a ⇒⎩⎨⎧x =n a (当n 为奇数且n ∈N *时),x =±n a (当n 为偶数且n ∈N *时).(2)根式的性质①(na )n = .②当n 为奇数时,na n= ;当n 为偶数时,na n=|a |=⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≥0)-a (a <0).(3)分数指数幂的含义正分数指数幂a m n =na m (a >0,m ,n ∈N *,n >1).负分数指数幂a -m n =1a m n =1na m (a >0,m ,n ∈N *,n >1).(4)幂指数的运算性质a r ·a s = rs aa= (a r )s = (ab )r =2.指数函数的图象与性质考向一 指数幂的化简与求值【例1】化简下列各式: (1)[(0.06415)-2.5]23- 3338-π0;(2) 2132a b ·(-31132a b )÷156613a b(3)a ·3a 25a ·3a考向二 指数函数的性质【例2】(1)方程2x -2+x =0的解的个数是________. (2) 下列各式比较大小正确的是( ). A .1.72.5>1.73 B .0.6-1>0.62C .0.8-0.1>1.250.2 D .1.70.3<0.93.1(3)已知函数f (x )=2x -12x +1,①讨论f (x )的奇偶性;②讨论f (x )的单调性.⎝⎛⎭⎫21412-⎝⎛⎭⎫-350-⎝⎛⎭⎫827-13=________. 已知函数f (x )=4+a x -1(a >0且a ≠1)的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是( ).函数y =1-3x 的定义域为________。
答案与解析二 配套精练第一章 集合与常用逻辑用语、不等式第1讲 集合及其运算1. D 解析: M ={x |0≤x <16},N ={x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≥13,则M ∩N ={x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫13≤x <16. 2. A 解析: 因为U ={x ∈N |x ≤4}={0,1,2,3,4},∁U (A ∩B )={0,2,3},所以A ∩B ={1,4},即1∈A 且4∈A .又A ={1,m },所以m =4.3. C 解析: 由题意,非空且互不相等的集合A ,B ,C 满足A ∪B =A ,可得B ⊆A .又因为B ∩C =C ,可得C ⊆B ,所以C ⊆A ,所以A ∩C =C .4. C 解析: 由题可知A ={-1,0,1},所以A ∩B ={0,1},所以其子集分别是∅,{1},{0},{0,1},共有4个子集.5. C 解析: 因为集合M ={x |x =2k +1,k ∈Z },集合N ={y |y =4k +3,k ∈Z }={y |y =2(2k +1)+1,k ∈Z },且x ∈N 时,x ∈M 成立,所以M ∪N ={x |x =2k +1,k ∈Z }.6. ABC 解析: 当B =∅时,m +1>2m -1,即m <2,此时∁U B =R ,符合题意;当B ≠∅时,m +1≤2m -1,即m ≥2,由B ={x |m +1≤x ≤2m -1},得∁U B ={x |x <m +1或x >2m -1}.因为A ⊆∁U B ,所以m +1>7或2m -1<-2,可得m >6或m <-12.因为m ≥2,所以m >6.综上,实数m 的取值范围为{m |m <2或m >6}.7. BD 解析: 因为N ∩(∁R M )=∅,所以N ⊆M .若N 是M 的真子集,则M ∩(∁R N )≠∅,故A 错误;由N ⊆M ,得M ∪(∁R N )=R ,故B 正确;由N ⊆M ,得∁R N ⊇∁R M ,故C 错误,D 正确.8. BD 解析: 对于A ,由B -A ={x |x ∈B 且x ∉A },知B -A ={3,8},A 错误;对于B ,由A -B ={x |x ∈A 且x ∉B },A -B =∅,知A ⊆B ,B 正确;对于C ,由韦恩图知B -A 如图中阴影部分所示,则B -A =B ∩(∁U A ),C 错误;对于D ,∁U B ={x |x <-2或x ≥4},则A -B =A ∩(∁U B )={x |x <-2或x ≥4},D 正确.(第8题)9. (-∞,1] 解析: 由x -a ≥0,得x ≥a ,所以B =[a ,+∞).因为A=[1,6],且A ⊆B ,所以a ≤1,所以实数a 的取值范围是(-∞,1].10. (-∞,-1]∪[1,+∞)∪{0} 解析: 由题意,原问题转化为方程ax 2-2x +a =0至多只有一个根.当a =0时,方程为-2x =0,解得x =0,此时方程只有一个实数根,符合题意;当a ≠0时,方程ax 2-2x +a =0为一元二次方程,所以Δ=4-4a 2≤0,解得a ≤-1或a ≥1.综上,实数a 的取值范围为(-∞,-1]∪[1,+∞)∪{0}.11. 15 解析: 因为1∈A ,11=1∈A ;-1∈A ,1-1=-1∈A ;2∈A ,12∈A ;3∈A ,13∈A ,所以所求集合即为由1,-1,“3和13”,“2和12”这“四大”元素所组成的集合的非空子集,所以满足条件的集合的个数为24-1=15.12. 【解答】 (1) 当a =0时,A ={x |-1<x <1},所以∁R A ={x |x ≤-1或x ≥1},所以(∁R A )∩B ={x |1≤x <4}.(2) 因为A ⊆B ,所以集合A 可以分为A =∅和A ≠∅两种情况讨论.当A =∅时,2a -1≥3a +1,即a ≤-2;当A ≠∅时,得⎩⎨⎧ 2a -1≥-1,3a +1≤4,2a -1<3a +1,即0≤a ≤1.综上,a ∈(-∞,-2]∪[0,1].13. 【解答】 集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |0<x -13≤1={x |1<x ≤4},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |y =1-x 2+10x -16={x |2<x <8}. (1) 因为集合C ={x |x ≤a }满足A ∩C =A ,所以A ⊆C ,所以a ≥4,所以实数a 的取值范围是[4,+∞).(2) 因为A ∩B ={x |2<x ≤4},A ∪B ={x |1<x <8},所以集合D ={x |1<x ≤2或4<x <8}.14. 【解答】 (1) 因为集合A ={x |x 2-ax +a 2-19=0},B ={x |x 2-5x +6=0}={2,3},且A ∩B ={2},所以2∈A ,所以4-2a +a 2-19=0,即a 2-2a -15=0,解得a =-3或a =5.当a =-3时,A ={x |x 2+3x -10=0}={-5,2},A ∩B ={2},符合题意;当a =5时,A ={x |x 2-5x +6=0}={2,3},A ∩B ={2,3},不符合题意.综上,实数a 的值为-3.(2) 因为A ={x |x 2-ax +a 2-19=0},B ={2,3},C ={x |x 2+2x -8=0}={-4,2},且A ∩B ≠∅,A ∩C =∅,所以3∈A ,所以9-3a +a 2-19=0,即a 2-3a -10=0,解得a =-2或a =5.当a =-2时,A ={x |x 2+2x -15=0}={-5,3},满足题意;当a =5时,A ={x |x 2-5x +6=0}={2,3},不满足题意.综上,实数a 的值为-2.第2讲 充分条件、必要条件、充要条件1. B 解析: 若x <0,y =0满足x <y ,则(x -y )·y 2=0,即(x -y )·y 2<0不成立;若(x -y )·y 2<0,则有y ≠0,必有y 2>0,从而得x -y <0,即x <y 成立.所以“x <y ”是“(x -y )·y 2<0”成立的必要不充分条件.2. D 解析: 非有志者不能至,是必要条件;但“有志”也不一定“能至”,不是充分条件.3. B4. A 解析: 因为x <z ,y <z ,所以x +y <2z ,故充分性成立;当x =3,y =1,z =2.5时,满足x +y <2z ,但不满足x <y <z ,故必要性不成立.5. C 解析: x -1x >0⇒x 2-1x >0⇒x (x +1)(x -1)>0⇒x >1或-1<x <0.因为{x |-1<x <0}{x |x >1或-1<x <0},所以不等式x -1x >0成立的一个充分条件是-1<x <0.6. BC 解析: x 2>x 的解集为(-∞,0)∪(1,+∞).对于A ,因为(1,+∞)为(-∞,0)∪(1,+∞)的真子集,故A 不符合;对于B ,因为2x 2>2x 等价于x 2>x ,解集也是(-∞,0)∪(1,+∞),故B 符合;对于C ,1x <1即为x (x -1)>0,解集为(-∞,0)∪(1,+∞),故C 符合;对于D ,|x (x -1)|=x (x -1)即为x (x -1)≥0,解集为(-∞,0]∪[1,+∞),(-∞,0)∪(1,+∞)为(-∞,0]∪[1,+∞)的真子集,故D 不符合.7. AC 解析: 对于p :|2x -1|<3,解得x ∈A ={x |-1<x <2}.对于q :2x 2-ax -a 2≤0,得(2x +a )(x -a )≤0,当a ≥0时,解得x ∈B ={x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-a 2≤x ≤a ;当a <0时,解得x ∈B ={x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫a ≤x ≤-a 2.因为p 是q 的一个必要不充分条件,所以B A .当a ≥0时,⎩⎪⎨⎪⎧ -a 2>-1,a <2,解得0≤a <2.当a <0时,⎩⎪⎨⎪⎧ a >-1,-a 2<2,解得-1<a <0.综上,可得-1<a <2.故只要实数a 的取值集合是集合{a |-1<a <2}的真子集即可.8. BCD 解析: 对于A ,方程为x 2+3=0,方程没有实数根,所以A 错误;对于B ,如果方程没有实数根,则Δ=(m -3)2-4m =m 2-10m +9<0,所以1<m <9,m >1是1<m <9的必要条件,所以B 正确;对于C ,因为方程有两个正根,所以⎩⎨⎧ Δ=m 2-10m +9≥0,-(m -3)>0,m >0,所以0<m ≤1,所以方程有两个正根的充要条件是0<m ≤1,所以C 正确;对于D ,如果方程有一个正根和一个负根,则⎩⎨⎧Δ=m 2-10m +9>0,m <0,所以m <0,所以方程有一个正根和一个负根的充要条件是m <0,所以D 正确.9. [1,+∞) 解析: 由不等式|x +1|>2,可得x >1或x <-3,所以綈p :-3≤x ≤1.又由綈q :x ≤a ,且綈p 是綈q 的充分不必要条件,可知a ≥1,所以实数a 的取值范围为[1,+∞).10. m =1(答案不唯一) 解析: 当x ∈(2,3)时,易知x 2-x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-14∈(2,6).又∃x ∈(2,3),mx 2-mx -3>0⇔∃x ∈(2,3),m >3x 2-x ⇔m >⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2-x min ,x ∈(2,3)⇔m ≥12.显然m =1⇒m ≥12,m ≥12D ⇒/m =1,故“m =1”是命题“∃x ∈(2,3),mx 2-mx -3>0”成立的充分不必要条件.11. [1,2] 解析: 由(x -a )2<1得a -1<x <a +1.因为1<x <2是不等式(x -a )2<1成立的充分不必要条件,所以满足⎩⎨⎧a -1≤1,a +1≥2且等号不能同时取得,即⎩⎨⎧a ≤2,a ≥1,解得1≤a ≤2. 12. 【解答】 (1) 当m =2时,A ={x |1<x <5},B ={x |-2<x <2},所以A ∪B ={x |-2<x <5},A ∩B ={x |1<x <2}.(2) 由“x ∈A ”是“x ∈B ”成立的充分不必要条件,得A B .当A =∅,即m-1≥m 2+1时,m 无解,所以A ≠∅,所以⎩⎨⎧m -1≥-2,m 2+1≤2且等号不能同时取得,解得-1≤m ≤1.当m =-1时,A =B =(-2,2),不成立.故实数m 的取值范围为{m |-1<m ≤1}.13. 【解答】 (1) 不存在,理由如下:由|4x -3|≤1,得-1≤4x -3≤1,故12≤x ≤1,即p :12≤x ≤1.假设存在a ,使得p 是q 的充要条件,则不等式x 2-4ax +3a -1≤0的解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12≤x ≤1,所以x 1=12,x 2=1是方程x 2-4ax +3a -1=0的两个根,故⎩⎪⎨⎪⎧ 12+1=4a ,12×1=3a -1,此方程组无解,故假设不成立,所以不存在实数a ,使得p 是q 的充要条件.(2) 若p 是q 的充分不必要条件,则集合{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12≤x ≤1为不等式x 2-4ax +3a -1≤0的解集的真子集.令f (x )=x 2-4ax +3a -1,则由二次函数的图象性质可得⎩⎪⎨⎪⎧ f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤0,f (1)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧ ⎝ ⎛⎭⎪⎫122-4a ×12+3a -1≤0,1-4a +3a -1≤0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤34,a ≥0,故0≤a ≤34.当a =0时,x 2-4ax +3a -1≤0⇒x 2-1≤0,解得-1≤x ≤1,满足题意;当a =34时,x 2-4ax +3a -1≤0⇒x 2-3x +54≤0,解得12≤x ≤52,满足题意.所以实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,34. 14. 【解答】 必要性:若方程ax 2+2x +1=0有且只有一个负数根,当a =0时,方程为2x +1=0,解得x =-12,符合题意;当a <0时,Δ=4-4a >0,设方程ax 2+2x +1=0的两根分别为x 1,x 2,则x 1x 2=1a <0,此时方程ax 2+2x +1=0有且只有一个负数根;当a >0时,由Δ=4-4a ≥0,可得0<a ≤1,设方程ax 2+2x +1=0的两根分别为x 1,x 2,则⎩⎪⎨⎪⎧ x 1x 2=1a >0,x 1+x 2=-2a <0,则x 1,x 2均为负数.由题意可知Δ=0,可得a =1,符合题意.所以“方程ax 2+2x +1=0有且只有一个负数根”⇒“a ≤0或a =1”.充分性:当a =0时,原方程变为2x +1=0,解得x =-12,原方程只有一个负数根;当a =1时,方程为x 2+2x +1=0,解得x =-1,原方程只有一个负数根;当a <0时,对于原方程,Δ=4-4a >0,此时方程ax 2+2x +1=0有两根,设为x 1,x 2,则x 1x 2=1a <0,此时方程ax 2+2x +1=0有且只有一个负数根.所以“方程ax 2+2x +1=0有且只有一个负数根”⇐“a ≤0或a =1”.综上所述,方程ax 2+2x +1=0有且只有一个负数根的充要条件为a ≤0或a =1.第3讲 全称量词和存在量词1. C 解析: 因为集合M ,N 满足M ∩N ≠∅,所以根据交集的定义可得∃x ∈M ,x ∈N .2. A 解析: 命题“∀x ∈R,2x >0”为全称量词命题,该命题的否定为“∃x ∈R,2x ≤0”.3. A 解析: 由题意,①若甲说的是真话,则甲不会证明,乙会证明,丙不会证明,丁不会证明,此时丁说的也是真话,与题意矛盾;②若乙说的是真话,则丙会证明,甲和丁均会证明,与题意矛盾;③若丙说的是真话,则丁会证明,甲和丁均会证明,与题意矛盾;④若丁说的是真话,则丁不会证明,甲会证明,丙不会证明,满足题意.4. A 解析: 若p 为真,则Δ1=4-4a ≤0,解得a ≥1.若q 为真,则Δ2=4a 2-4(2-a )<0,解得-2<a <1.若p 真q 假,则a ≥1;若p 假q 真,则-2<a <1.综上所述,若p ,q 一真一假,则实数a 的取值范围为(-2,+∞).5. A 解析: 若不等式(m +1)x 2+(m +1)x +1>0对任意x ∈R 恒成立,则有①当m +1=0,即m =-1时,不等式显然成立;②当m +1>0时,Δ=(m +1)2-4(m +1)<0,解得-1<m <3;③当m +1<0时,不等式(m +1)x 2+(m +1)x +1>0对任意x ∈R 显然不恒成立,舍去.综上①②③可知,不等式(m +1)x 2+(m+1)x +1>0对任意x ∈R 恒成立,则-1≤m <3,所以当“∀x ∈R ,(m +1)x 2+(m +1)x +1>0”是假命题时,m ∈(-∞,-1)∪[3,+∞).6. AB 解析: 由条件可知∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,2x 2-λx +1≥0是真命题,即λ≤2x 2+1x =2x +1x ,即λ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1x min ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.设f (x )=2x +1x ≥22x ·1x =22,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,等号成立的条件是2x =1x ⇒x =22∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,所以f (x )的最小值是22,即λ≤22,满足条件的是AB.7. BC 解析: 当x =0时,1x 2+1=1,A 错误.当x =-1时,1x <x +1,B 正确.命题“∃n ∈N ,n 2>2n ”的否定是命题“∀n ∈N ,n 2≤2n ”,C 正确.命题“∀n >4,2n >n 2”的否定是命题“∃n >4,2n ≤n 2”,D 错误.8. AD 解析: 函数f (x )=x +4x 在[1,2]上单调递减,在[2,6]上单调递增,f (x )min=f (2)=4,f (x )max =f (6)=203.对任意a ,b ,c ∈[1,6],不妨令f (a )≥f (b )≥f (c ),则f (b )+f (c )≥2f (c )≥2f (x )min >f (x )max ≥f (a ),即f (a ),f (b ),f (c )均能作为一个三角形的三条边长,A 正确,B 错误;取a =b =2,c =22+2,满足a ,b ,c ∈[1,6],则f (a )=f (b )=4,f (c )=42,显然有[f (a )]2+[f (b )]2=[f (c )]2,即以f (a ),f (b ),f (c )为边的三角形是直角三角形,C 错误,D 正确.9. ⎣⎢⎡⎭⎪⎫52,+∞ 解析: 因为∀x ∈[1,2],x 2-ax +1≤0为真命题,所以a ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x max ,x ∈[1,2].因为y =x +1x 在区间[1,2]上单调递增,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x max =2+12=52,即a ≥52,所以实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫52,+∞. 10. (-∞,2] 解析: 设x 1,x 2是方程的两个负实数根,则⎩⎨⎧ Δ>0,x 1+x 2=-m <0,x 1x 2=1>0,即⎩⎨⎧m 2-4>0,m >0,解得m >2,所以当綈p 是真命题时,m 的取值范围是(-∞,2].11. ∀x ∈[1,2],x 2+2ax +2-a ≤0 (-3,+∞)解析: 綈p :∀x ∈[1,2],x 2+2ax +2-a ≤0.若綈p 是真命题,令f (x )=x 2+2ax +2-a ,则 ⎩⎨⎧ f (1)≤0,f (2)≤0,即⎩⎨⎧1+2a +2-a ≤0,4+4a +2-a ≤0,解得a ≤-3,故满足题意的实数a 的取值范围为(-3,+∞).12. 【解答】 (1) 因为命题p :∀x ∈R ,x 2+ax +2≥0为真命题,所以Δ=a 2-4×1×2≤0,解得-22≤a ≤22,所以实数a 的取值范围为[-22,22].(2) 因为命题q :∃x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3,-12,x 2-ax +1=0为真命题,所以a =x 2+1x =x +1x ,又y =x +1x 在[-3,-1]上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-12上单调递减,所以当x =-1时,a 取最大值-2.当x =-3时,a =-103;当x =-12时,a =-52.所以实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-103,-2. 13. 【解答】 若命题p 为真命题,则Δ=(m -2)2-4≥0,解得m ≤0或m ≥4.若命题q 为真命题,由a ,b ∈(0,+∞),知b =2a a -1>0,所以a -1>0,则a (b -1)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a a -1-1=a ·a +1a -1=(a -1+1)⎝⎛⎭⎪⎫1+2a -1=a -1+2a -1+3≥3+22,m +22≤22+3⇒m ≤3.当命题p 为真,命题q 为假时,⎩⎨⎧ m ≤0或m ≥4,m >3,解得m ≥4;当命题p 为假,命题q 为真时,⎩⎨⎧0<m <4,m ≤3,解得0<m ≤3.综上所述,实数m 的取值范围为{m |0<m ≤3或m ≥4}.14. 【解答】 (1) 由题设知f ′(x )=x 2+2x +a ≥0在[1,+∞)上恒成立,即a ≥-(x +1)2+1在[1,+∞)上恒成立,而函数y =-(x +1)2+1在[1,+∞)上单调递减,则y max =-3,所以a ≥-3,所以a 的最小值为-3.(2) 由题可知,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2时,f ′(x )max ≤g (x )max .因为f ′(x )=x 2+2x +a =(x +1)2+a -1在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上单调递增,所以f ′(x )max =f ′(2)=8+a .而g ′(x )=1-xe x ,由g ′(x )>0,得x <1,由g ′(x )<0,得x >1,所以g (x )在(-∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2时,g (x )max =g (1)=1e .由8+a ≤1e ,得a ≤1e -8,所以实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,1e -8. 第4讲 不等式的性质、基本不等式1. D 解析: 对于A ,取a =-1,b =1,则1a <1b ,A 错误;对于B ,取a=-1,b =1,则a 2=b 2,B 错误;对于C ,取a =-1,b =1,则1a 2=1b 2,C 错误;对于D ,由a <b ,可得b 3-a 3=(b -a )·(b 2+ab +a 2)=(b -a )⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫b +12a 2+34a 2>0,所以a 3<b 3,D 正确.2. D 解析: 对于A ,当c =0时,显然不成立,故A 为假命题;对于B ,当a =-3,b =-2时,满足a <b <0,但a 2<ab <b 2不满足,故B 为假命题;对于C ,当c =3,a =2,b =1时,a c -a =23-2>b c -b=12,不满足,故C 为假命题;对于D ,因为a >b >c >0,所以a b -a +c b +c =a (b +c )-b (a +c )b (b +c )=ac -bc b (b +c )=(a -b )c b (b +c )>0,即a b >a +c b +c,故D 为真命题. 3. B 解析: 由题知4b +1a =12⎝ ⎛⎭⎪⎫4b +1a (a +b )=12⎝ ⎛⎭⎪⎫4a b +b a +5≥12(4+5)=92,当且仅当4a b =b a 时等号成立.4. C 解析: 7=(a +2b )2-ab =(a +2b )2-12a ·2b ≥(a +2b )2-12⎝ ⎛⎭⎪⎫a +2b 22=7(a +2b )28,则(a +2b )2≤8,当且仅当a =2b =2时等号成立,又a ,b ∈(0,+∞),所以0<a +2b ≤22,当且仅当a =2b =2时等号成立,所以a +2b 的最大值为2 2.5. BCD 解析: 对于A ,当c =0时,ac =bc ,故A 错误;对于B ,若ac 2>bc 2,则a >b ,故B 正确;对于C ,若a <b <0,则|a |>|b |,故C 正确;对于D ,若c >a >b >0,则0<c -a <c -b ,从而1c -a >1c -b,故D 正确. 6. AB 解析: 对于A ,ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=⎝ ⎛⎭⎪⎫122=14,当且仅当a =b =12时取等号,故A 正确.对于B ,(a +b )2=a +b +2ab ≤a +b +a +b =2,故a +b ≤2,当且仅当a =b =12时取等号,故B 正确.对于C ,1a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b (a +b )=2+b a +a b ≥2+2b a ·a b =4,当且仅当a =b =12时取等号,所以1a +1b 有最小值4,故C 错误.对于D ,(a +b )2=1⇒a 2+2ab +b 2=1≤a 2+(a 2+b 2)+b 2,即a 2+b 2≥12,故a 2+b 2有最小值12,故D 错误.7. -1,-2,-3(答案不唯一) 解析: -1>-2>-3,(-1)+(-2)=-3>-3,矛盾,所以-1,-2,-3可验证该命题是假命题.8. 9 解析: 因为0<x <1,所以0<1-x <1,则1x +41-x =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +41-x [(1-x )+x ]=1+4+1-x x +4x 1-x ≥5+21-x x ·4x 1-x =9,当且仅当1-x x =4x 1-x,即x =13时,等号成立,故1x +41-x的最小值为9. 9. 6 解析: 设矩形空地的长为x m ,则宽为32x m .由题意,试验区的总面积S =(x -0.5×4)⎝ ⎛⎭⎪⎫32x -0.5×2=34-x -64x ≤34-2x ·64x =18,当且仅当x=64x ,即x =8时,等号成立,所以每块试验区的面积的最大值为183=6(m 2).10. 【解答】 (1) 由不等式4a 2+b 2≥4ab ,解得ab ≤12,当且仅当2a =b =1时取等号,所以ab 的最大值为12,此时a =12,b =1.(2) 由4a 2+b 2=2,得4a 2+(1+b 2)=3.由4a 2+(1+b 2)≥24a 2·(1+b 2)=4a 1+b 2,解得a 1+b 2≤34,当且仅当4a 2=1+b 2,即a =64,b =22时取等号,所以a 1+b 2的最大值为34,此时a =64,b =22.11. 【解答】 (1) 因为a >1,b >2,所以a -1>0,b -2>0,所以1a -1+1b -2=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1+1b -2(a -1)(b -2)=14[(b -2)+(a -1)]≥14×2(b -2)(a -1)=1,当且仅当⎩⎨⎧b -2=a -1,(a -1)(b -2)=4时,等号成立,解得a =3,b =4,所以1a -1+1b -2的最小值为1,此时a =3,b =4.(2) 由2a +b =6,得2(a -1)+(b -2)=2,所以(a -1)+b -22=1,所以1a -1+1b -2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1+1b -2×1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1+1b -2×⎣⎢⎡⎦⎥⎤(a -1)+b -22=32+a -1b -2+b -22(a -1)≥3+222,当且仅当⎩⎨⎧b -2=2(a -1),2(a -1)+(b -2)=2时,等号成立,解得a =3-2,b =22,所以1a -1+1b -2的最小值为3+222,此时a =3-2,b =2 2.(3) 因为b >2,由1a +1b =1,可得a =b b -1,所以a -1=1b -1,所以1a -1+1b -2=b -2+1b -2+1≥3,当且仅当a =32,b =3时,等号成立,所以1a -1+1b -2的最小值为3,此时a =32,b =3.12. D 解析: 因为A ={1,2,3},B ={0,1,2},所以A ∩B ={1,2},A ∪B ={0,1,2,3},所以当x ∈A ∩B ,y ∈A ∪B 时,z =0,1,2,3,4,6,所以A *B ={0,1,2,3,4,6},所以∁(A *B )A ={0,4,6}.13. BC 解析: A 错误,当a <0时,显然有P <0.B 正确,当a >1时,P =a +2a ≥2a ·2a =22,故充分性成立,而P ≥22只需a >0即可.C 正确,P =a+2a >3可得0<a <1或a >2,当a >2时,P >3成立.D 错误,当a >3时,a +2a >3+23>3.14. 【解答】 (1) 当m =1时,B ={x |2<x <3}.因为A ={x |-1≤x ≤2},所以∁R A ={x |x <-1或x >2},所以A ∪B ={x |-1≤x <3},(∁R A )∩B ={x |2<x <3}.(2) 因为∅是A ∩B 的真子集,所以A ∩B ≠∅.因为A ={x |-1≤x ≤2},B ={x |2m <x <3},所以⎩⎨⎧2m <3,2m <2,解得m <1,即实数m 的取值范围为(-∞,1).(3) 因为B ∩(∁R A )中只有一个整数,∁R A ={x |x <-1或x >2},B ={x |2m <x <3},所以B ≠∅,且-3≤2m <-2,解得-32≤m <-1,所以实数m 的取值范围是{m ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-32≤m <-1. 第5讲 一元二次不等式1. A 解析: 因为不等式x 2+kx +1<0的解集为空集,所以Δ=k 2-4≤0,解得-2≤k ≤2.2. D 解析: 当a =1时,不等式为-4<0恒成立,故满足题意;当a ≠1时,要满足⎩⎨⎧a -1<0,Δ<0,解得-3<a <1.综上,实数a 的取值范围是(-3,1].3. C 解析: 由x +a x -b =(1-b )x +ax ≥0,可知⎩⎨⎧x [(b -1)x -a ]≤0,x ≠0的解集为[-1,0),所以⎩⎪⎨⎪⎧b -1>0,ab -1=-1,则b >1且a +b =1.4. C 解析: 因为关于x 的一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |1<x <3},所以1,3为方程ax 2+bx +c =0的两个根,由韦达定理得⎩⎪⎨⎪⎧1+3=-ba ,1×3=c a ,所以⎩⎨⎧c =3a ,b =-4a ,且a <0,则ax +b cx +a >0等价于x -43x +1>0,即(3x +1)(x -4)>0,故原不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13∪(4,+∞).5. ACD 解析: 对于A ,ax 2>0(a >0)的解集为{x |x ≠0},A 错误;对于B ,因为Δ=1-4=-3<0,所以x 2+x +1<0的解集为∅,B 正确;对于C ,若a <0,Δ=0,则ax 2+bx +c ≥0的解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x =-b 2a ,C 错误;对于D ,x 2+3x -4>0的解集为(-∞,-4)∪(1,+∞),不等式组⎩⎨⎧x -1>0,x +4>0的解集为(1,+∞),D错误.6. BD 解析: 设x 小时后蓄水池中的水量为y t ,则y =400+60x -1206x .设6x =u ,则u 2=6x (u ∈[0,12]),所以y =400+10u 2-120u =10(u -6)2+40.因为u ∈[0,12],故当u =6,即x =6时,y min =40,即从供水开始到第6个小时时,蓄水池中的存水量最少,为40t ,所以A 错误,B 正确.令400+10u 2-120u >80,即u 2-12u +32>0,解得u <4或u >8,所以0≤x <83或323<x ≤24,所以C 错误.由400+10u 2-120u <80,得83<x <323,又323-83=8,所以每天约有8小时蓄水池中水量少于80t ,所以D 正确.7. [1,+∞) 解析: x -1x >0⇒x (x -1)>0⇒x >1或x <0,则当x >a 时,x -1x >0成立,所以a ≥1.8. (-1,2) 解析: 由表中二次函数y =ax 2+bx +c (x ∈R )的部分对应值,得⎩⎨⎧c =2,a +b +c =2,a -b +c =0,解得⎩⎨⎧a =-1,b =1,c =2,所以y =-x 2+x +2.不等式ax 2+bx +c >0化为-x 2+x +2>0,即x 2-x -2<0,解得-1<x <2,所以该不等式的解集为(-1,2).9. ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 解析: 由题意可知,不等式(x -a )(x +a )<1对任意实数x 都成立,又由(x -a )(x +a )=(x -a )(1-x -a ),即x 2-x -a 2+a +1>0对任意实数x 都成立,所以Δ=1-4(-a 2+a +1)<0,即4a 2-4a -3<0,解得-12<a <32.10. 【解答】 (1) 因为不等式ax 2+bx -1>0的解集是{x |1<x <2},所以a <0,且1和2是方程ax 2+bx -1=0的两个根,所以⎩⎨⎧a +b -1=0,4a +2b -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =32.(2) 由(1)知不等式ax +1bx -1≥0即为-12x +132x -1≥0⇔x -23x -2≤0⇔⎩⎨⎧3x -2≠0,(x -2)(3x -2)≤0,解得23<x ≤2,所以不等式的解集是{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫23<x ≤2.11. 【解答】 (1) 由已知易得y ≥4+2a 即为x 2-(a -2)x -2a ≥0.令x 2-(a -2)x -2a =0,可得x =-2或x =a ,所以,当a <-2时,原不等式的解集为{x |x ≤a 或x ≥-2};当a =-2时,原不等式的解集为R ;当a >-2时,原不等式的解集为{x |x ≤-2或x ≥a }.(2) 由y -2a +14≥0,可得a (x +2)≤x 2+2x +18.由1≤x ≤6,得x +2>0,所以a ≤x 2+2x +18x +2.因为x 2+2x +18x +2=x +18x +2=(x +2)+18x +2-2≥218-2=62-2,当且仅当x +2=18x +2,即x =32-2时等号成立,所以a ≤62-2,所以a 的取值范围是{a |a ≤62-2}.12. C 解析: 因为B ={x ∈N *|x 2-x -2≤0}={x ∈N *|(x -2)(x +1)≤0}={1,2},A ={-2,-1},所以A ∪B ={-2,-1,1,2}.13. C 解析: 命题“∀x ∈R ,cos x ≤1”的否定是“∃x 0∈R ,cos x 0>1”,A 正确.在△ABC 中,因为sin A ≥sin B ,所以由正弦定理可得a 2R ≥b2R (R 为△ABC 外接圆的半径),所以a ≥b ,则由大边对大角可得A ≥B ;反之,由A ≥B 可得a ≥b ,所以由正弦定理可得sin A ≥sin B .即为充要条件,B 正确.当a =b =0,c ≥0时,满足ax 2+bx +c ≥0,但是得不到“a >0,且b 2-4ac ≤0”,即不是充要条件,C 错误.“若sin α≠12,则α≠π6”是真命题,D 正确.14. 【解答】 (1) 当a =1时,B ={x ⎪⎪⎪⎭⎪⎬⎪⎫x -51-x >0,因为x -51-x >0⇔(x -1)(x -5)<0⇒1<x <5,所以B ={x |1<x <5}.(2) 因为|x -1|<3⇒-3<x -1<3⇒-2<x <4,所以A ={x |-2<x <4}.因为A ∩B =B ,所以B ⊆A .①当B =∅时,3a +2=1,解得a =-13,满足题意;②当B ≠∅时,若3a +2>1,即a >-13,则B ={x ⎪⎪⎪⎭⎪⎬⎪⎫x -3a -21-x >0={x |1<x <3a +2},故3a +2≤4,所以-13<a ≤23.若3a +2<1,即a <-13,则B ={x ⎪⎪⎪⎭⎪⎬⎪⎫x -3a -21-x >0={x |3a +2<x <1},43≤a<-13.综上所述,a的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-43,23.故3a+2≥-2,所以-。
第1讲 集合及其运算A 应知应会一、 选择题 1. (2019·全国卷Ⅱ)设集合A ={x |x 2-5x +6>0},B ={x |x -1<0},则A ∩B 等于( ) A. (-∞,1) B. (-2,1) C. (-3,-1) D. (3,+∞) 2. (2019·全国卷Ⅲ)已知集合A ={-1,0,1,2},B ={x |x 2≤1},则A ∩B 等于( ) A. {-1,0,1} B. {0,1} C. {-1,1} D. {0,1,2} 3. (2019·宁德质检)已知集合A ={x |x ≥1},B ={x |x 2-2x -3<0},则A ∪B 等于( ) A. {x |1≤x <3} B. {x |x >-1} C. {x |1<x <3} D. {x |x ≥1}4. (多选)设集合A ={x |x 2-8x +15=0},B ={x |ax -1=0},若A ∩B =B ,则实数a 的值可以为( )A. 15B. 0C. 3D. 135. (多选)给出下列关系,其中正确的选项是( ) A. ∈{{}} B. ⊆{{}} C. ∈{} D. ⊆{}二、 解答题6. 已知M ={2,a ,b },N ={2a ,2,b 2},且M =N ,求实数a ,b 的值.7. 若A ={x |x 2-ax +a 2-19=0},B ={x |x 2-5x +6=0},C ={x |x 2+2x -8=0}. (1) 若A =B ,求a 的值;(2) 若B ∩A ≠,C ∩A =,求a 的值.∅∅∅∅∅∅∅∅∅∅B 巩固提升一、 填空题 1. (2018·南通模拟)已知集合A ={0,e x },B ={-1,0,1},若A ∪B =B ,则x =________. 2. (2018·青岛模拟)设集合A ={x |(x +3)(x -6)≥0},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2x ≤14 ,则(∁R A )∩B =________. 3. (2019·张家口期末)已知全集U =Z ,A ={x |x =3n -1,n ∈Z},B ={x ||x |>3,x ∈Z},则A ∩(∁U B )中元素的个数为________.4. (2019·深圳调研)已知集合M ={x |x >0},N ={x |x 2-4≥0},则M ∪N =________. 二、 解答题5. 设集合U ={2,3,a 2+2a -3},A ={|2a -1|,2},∁U A ={5},求实数a 的值.6. 已知全集S ={1,3,x 3+3x 2+2x },A ={1,|2x -1|},如果∁S A ={0},则这样的实数x 是否存在?若存在,请说明理由.第2讲 充分条件与必要条件A 应知应会一、 选择题1. 设a ,b ,c ,d 是非零实数,则“ad =bc ”是“a ,b ,c ,d 成等比数列”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 2. (2019·淄博诊断)若a ,b ∈R ,则“|a |+|b |>1”是“|a +b |>1”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. 已知直线b 和平面α,则“b α”是b 与α平行的( ) 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4. (2019·江西九校联考)已知命题p :A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x -21-x ≤0 ,命题q :B ={x |x -a <0},若命题p 是命题q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是( )A. (2,+∞)B. [2,+∞)C. (-∞,1)D. (-∞,1]5. “a =b =1”是“直线ax -y +1=0与直线x -by -1=0平行”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6. (2019·烟台一模)已知a ,b ∈R ,则“ab >0”是“b a +ab >2”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7. (2019·济宁一模)将函数f (x )=sin (2x +φ)的图象向左平移π6 个单位长度后,得到函数g (x )的图象,则“φ=π6”是“g (x )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 8. (2019·枣庄一模)设a ,b 都是不等于1的正数,则“0<b <a <1”是“log a 3<log b 3”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二、 解答题9. 已知p :(x -m )2>3(x -m ),q :x 2+3x -4<0.若p 是q 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.⊂B巩固提升一、填空题1. (2019·合肥质检)若“x>2”是“x>m”的必要不充分条件,则m的取值范围是________.2. “|x|<3”是“x2-x-6<0”的________条件.3. 设a∈R ,则“a=1”是“直线l1:ax+2y=0与直线l2 :x+(a+1)y+4=0平行”的________条件.4. (2019·郴州三模)已知p:x2-3x-4≤0;q:x2-6x+9-m2≤0,若非q是非p的充分不必要条件,则实数m的取值范围是________.二、解答题5. (2020·江苏八校联考)已知集合A={x|y=log2(-4x2+15x-9),x∈R},B={x||x-m|≥1,x∈R}.(1) 求集合A;(2) 若p:x∈A,q:x∈B,且p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.6. 已知数列{a n}的前n项和S n=3n+t(n∈N*).求证:数列{a n}是等比数列的充要条件是t=-1.第3讲全称量词和存在量词A应知应会一、选择题1. (多选)下列命题中是全称命题并且是假命题的是()A. π是无理数B. 若2x为偶数,则任意x∈NC. 对任意x∈R,x2+2x+1>0D. 所有菱形的四条边都相等2. (2019·南昌调研)下列命题中的假命题是( ) A. 存在x 0∈R ,lg x 0=1 B. 存在x 0∈R ,sin x 0=0 C. 任意x ∈R ,x 3>0 D. 任意x ∈R ,2x >03. 命题“任意n ∈N *,f (n )∈N *且f (n )≤n ”的否定形式是( ) A. 任意n ∈N *,f (n )∉N *且f (n )>n B. 任意n ∈N *,f (n )N *或f (n )>n C. 存在n 0∈N *,f (n 0)N *且f (n 0)>n 0 D. 存在n 0∈N *,f (n 0)N *或f (n 0)>n 04. (2019·中原名校联盟)已知命题“x ∈R ,4x 2+(a -2)x +14 ≤0”是假命题,则实数a的取值范围为( )A. (-∞,0)B. [0,4]C. [4,+∞)D. (0,4)5. 若命题p :x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π4 ,sin 2x 0+cos 2x 0<a 是假命题,则实数a 的取值范围是( )A. (-∞,1]B. (-∞,2 ]C. [1,+∞)D. [2 ,+∞) 二、 解答题6. 判断下列命题的真假.(1) 已知a ,b ,c ,d ∈R ,若a ≠c 或b ≠d ,则a +b ≠c +d ; (2) ∀x ∈N ,x 3>x 2;(3) 若m >1,则方程x 2-2x +m =0无实数根; (4) 存在一个三角形没有外接圆.7. 已知命题“∀x ∈R ,x 2-5x +152a >0”的否定为假命题,求实数a 的取值范围.∉∉∉∃∃B 巩固提升一、 填空题1. 若命题p :x ∈⎣⎡⎦⎤12,2 ,使得2x 2-λx +1<0成立,则非p 为_______________. 2. 若命题p 的否定是“对所有正数x ,x >x +1”,则命题p 可写为________________. 3. 若命题“t ∈R, t 2-2t -a <0”是假命题,则实数a 的取值范围是________.4. 已知函数f (x )=x +4x ,g (x )=2x +a ,若任意x 1∈⎣⎡⎦⎤12,1 ,存在x 2∈[2,3],使得f (x 1)≤g (x 2),则实数a 的取值范围是________. 二、 解答题5. 已知函数f (x )=x 2-2ax +5(a >1).若f (x )在区间(-∞,2]上是减函数,且对任意的x 1,x 2∈[1,a +1],总有|f (x 1)-f (x 2)|≤4,求实数a 的取值范围.6. 已知函数f (x )=x 2-2ax +1,g (x )=ax,其中a >0,x ≠0.(1) 对任意x ∈[1,2],都有f (x )>g (x )恒成立,求实数a 的取值范围;(2) 对任意x 1∈[1,2],x 2∈[2,4],都有f (x 1)>g (x 2)恒成立,求实数a 的取值范围.∃∃第4讲 不等式的性质、一元二次不等式一、 选择题1. (2019·南昌模拟)下列三个不等式:①x +1x ≥2(x ≠0);②c a <cb (a >b >c >0);③a +m b +m >a b(a ,b ,m >0且a <b ),恒成立的个数为( )A. 3B. 2C. 1D. 02. (多选)已知a ,b ,c ,d 均为实数,则下列命题中正确的是( )A. 若ab >0,bc -ad >0,则c a -db >0B. 若ab >0,c a -db >0,则bc -ad >0C. 若bc -ad >0,c a -db>0,则ab >0D. 若a >b >0,c >d >0,则ac >bd3. (多选)已知关于x 的不等式kx 2-2x +6k <0(k ≠0),下列判断正确的是( ) A. 若不等式的解集为{x |x <-3或x >-2},则k =-25B. 若不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ∈R ,x ≠1k ,则k =66C. 若不等式的解集为R ,则k <-66 D. 若不等式的解集为,则k ≥664. (2019·黄冈联考)若关于x 的不等式ax +b >0的解集是(1,+∞),则关于x 的不等式(ax +b )(x -2)<0的解集是( )A. (-∞,1)∪(2,+∞)B. (-1,2)C. (1,2)D. (-∞,-1)∪(2,+∞)5. (2019·合肥模拟)若不等式2kx 2+kx -38 <0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为( )A. (-3,0)B. [-3,0)C. [-3,0]D. (-3,0] 二、 解答题6. 已知不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |2<x <3},求不等式ax 2-bx +c >0的解集.7. 若对于满足0≤p ≤3的任意实数p ,不等式x 2+2px >4x +p -3恒成立,求x 的取值范围.∅B 巩固提升一、 填空题1. 不等式4x -2x +2>0的解集为________.2. 若关于x 的不等式kx 2-6kx +k +8<0的解集为空集,则实数k 的取值范围为________.3. 已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集为________.4. 已知集合A ={x |x 2+a ≤(a +1)x ,a ∈R},∃a ∈R ,使得集合A 中所有整数的元素和为28,则a 的取值范围是________.二、 解答题5. 若不等式ax 2+5x -2>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12<x <2 .(1) 求实数a 的值;(2) 求不等式ax 2-5x +a 2-1>0的解集.6. 已知f (x )=x 2-2ax +2(a ∈R),当x ∈[-1,+∞)时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围.第5讲 基本不等式一、 选择题1. (多选)有下面四个不等式,其中恒成立的有( ) A.a +b2≥ab B. a (1-a )≤14C. a 2+b 2+c 2≥ab +bc +caD. b a +ab≥2 2. (多选)下列四个函数中,最小值为2的是( ) A. y =sin x +1sin x ⎝⎛⎭⎫0<x ≤π2 B. y =ln x +1ln x (x >0,x ≠1)C. y =x 2+6x 2+5D. y =4x +4-x3. 已知a >0,b >0,若不等式3a +1b ≥ma +3b 恒成立,则m 的最大值为( )A. 9B. 12C. 18D. 244. (2019·豫南九校一联)若a >0,b >0,且2a +b =4,则1ab 的最小值为( )A. 2B. 12C. 4D. 145. (2019·济宁期末)已知圆C 1:x 2+y 2-kx +2y =0与圆C 2:x 2+y 2+ky -4=0的公共弦所在直线恒过定点(a ,b ),且点P 在直线mx -ny -2=0上,则mn 的取值范围是( )A. ⎝⎛⎭⎫0,14B. ⎝⎛⎦⎤0,14C. ⎝⎛⎭⎫-∞,14D. ⎝⎛⎦⎤-∞,14 二、 解答题6. (2019·黄山质检)已知f (x )=x 2+3x +6x +1 (x >0),求f (x )的最小值.7. 已知lg 3x +lg y =lg (x +y +1). (1) 求xy 的最小值; (2) 求x +y 的最小值.B 巩固提升一、 填空题1. (2017·山东卷)若直线x a +yb =1(a >0,b >0)过点(1,2),则2a +b 的最小值为________.2. (2017·天津卷)若a ,b ∈R ,ab >0,则a 4+4b 4+1ab 的最小值为________.3. 若a >0,b >0,且12a +b +1b +1=1,则a +2b 的最小值为________.4. 已知a ,b 均为正数,且ab -a -2b =0,则a 2 +b 的最小值为________,a 24 -2a +b 2-1b的最小值为________.二、 解答题5. (1) 设x 为正实数,且x 2+y 22=1,求x 1+y 2 的最大值. (2) 若a ,b 均为大于1的正数,且ab =10,求lg a ·lg b 的最大值.6. 某单位拟建一个扇环面形状的花坛(如图所示),该扇环面是由以点O 为圆心的两个同心圆弧和延长后通过点O 的两条直线段围成.按设计要求扇环面的周长为30 m ,其中大圆弧所在圆的半径为10 m .设小圆弧所在圆的半径为x m ,圆心角为θ(弧度).(1) 求y 关于x 的函数关系式;(2) 已知在花坛的边缘(实线部分)进行装饰时,直线部分的装饰费用为4元/米,弧线部分的装饰费用为9元/米.设花坛的面积与装饰总费用的比为y ,求y 关于x 的函数关系式,并求出x 为何值时,y 取得最大值.(第6题)微难点1 “三个二次”关系一、 选择题1. 若函数f (x )=x 2+2x +a 没有零点,则实数a 的取值范围是( )A. (-∞,1)B. (1,+∞)C. (-∞,1]D. [1,+∞)2. 若函数f (x )=x 2+ax +b 的图象与x 轴的交点为(1,0)和(3,0),则函数f (x )( )A. 在(-∞,2]上单调递减,在(2,+∞)上单调递增B. 在(-∞,3)上单调递增C. 在[1,3]上单调递增D. 单调性不能确定二、 填空题3. (2019·南昌质检)若二次函数f (x )=ax 2-x +b (a ≠0)的最小值为0,则a +4b 的取值范围是________.4. 已知函数f (x )=x 2+abx +a +2b .若f (0)=4,则f (1)的最大值为________.5. 已知二次函数f (x )=ax 2-x +c (x ∈R)的值域为[0,+∞),则c +2a +a +2c的最小值为________.6. 已知函数f (x )=x 2-2|x |+4的定义域为[a ,b ],其中a <b ,值域为[3a ,3b ],则满足条件的数组(a ,b )为________.三、 解答题7. 对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值总大于零,求x 的取值范围.8. 已知函数f (x )=ax 2+2x +c 的零点为-13 ,12. (1) 试求a +c 的值;(2) 解不等式-cx 2+2x -a >0.9. 设a ∈R ,关于x 的一元二次方程7x 2-(a +13)x +a 2-a -2=0有两实数根x 1,x 2,且0<x 1<1<x 2<2,求a 的取值范围.10. 已知二次函数f (x )=ax 2+bx +1(a ,b ∈R 且a ≠0),x ∈R .(1) 若函数f (x )的最小值为f (-1)=0,求f (x )的解析式,并写出单调区间;(2) 在(1)的条件下,f (x )>x +k 在区间[-3,-1]上恒成立,试求k 的取值范围.。
第一讲集合及其运算
主讲老师:徐剑
教学目标
1. 掌握集合的交、并、补集三种运算及有关性质,能运行性质解决一些简单的问题,掌握集合的有关术语和符号;
2. 能使用数轴分析、Venn图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.
教学重难点
1.会求简单集合间的并集、交集;理解补集的含义并会求补集.
一、课前预习
1.集合与元素
(1)集合元素的三个特征:、、.
(2)元素与集合的关系是或关系,用符号或表示.
(3)集合的表示法:、、.
A∩A=;A∩∅=;
A∪A=;A∪∅=;
A∩(∁U A)=;A∪(∁U A)=;∁U(∁U A)=.
二、例题解析
1、集合的含义
例1已知集合A={0,1,2},则集合B={(x,y)|x≥y,x∈A,y∈A}中元素的个数是() A.1 B.3
C.6 D.9
(2)已知集合M ={1,m +2,m 2+4},且5∈M ,则m 的值为( )
A .1或-1
B .1或3
C .-1或3
D .1,-1或3
(3)已知集合A ={x |x ∈Z ,且32-x
∈Z },则集合A 中的元素个数为________. 2、集合的基本关系
例2 (1)设P ={y |y =-x 2+1,x ∈R },Q ={y |y =1-x 2},则 ( )
A .P ⊆Q
B .Q ⊆P
C .∁R P ⊆Q
D .Q ⊆∁R P
(2)设A ={1,4,2x },B ={1,x 2},若B ⊆A ,则x =________.
3、集合的基本运算
例3 (1)设U =R ,{|55}A x x =-<<,{|07}B x x =≤<.
求A ∩B 、A ∪B 、∁U A 、∁U B 、(∁U A )∩(∁U B )、(∁U A )∪(∁U B )、∁U (A ∪B )、∁U (A ∩B ).
(2)已知全集{1,2,3,4,5}U =,若A B U =,A B ≠∅,A ∩(∁U B )={1,2}, 求集合A 、B .
(3)已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若A ∩B =B ,则实数m 的取值范围为________.
三、课后作业
1. 如果集合A ={x |ax 2+2x +1=0}中只有一个元素,则a 的值是( ).
A .0
B .0 或1
C .1
D .不能确定
2. 集合A ={x |x =2n ,n ∈Z },B ={y |y =4k ,k ∈Z },则A 与B 的关系为( ).
A .A ≠
⊂B B .A ≠⊃B C .A =B D .A ∈B .
3. 满足条件{1,2,3}⊂≠M ⊂≠{1,2,3,4,5,6}的集合M 的个数是
个.
4. 设集合2{|3}M y y x ==-,2{|21}N y y x ==-,则M N = .
5.设集合A ={x |240x x +=}, B ={x |222(1)10x a x a +++-=,a R ∈},若A
B =B ,求实数a 的取值范围.。