2018年高考一轮北师大版数学文科 第1章 第2节 命题、充
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第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件基础巩固题组(建议用时:25分钟)一、选择题1.(2015·山东卷)设m∈R, 命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是() A.若方程x2+x-m=0有实根,则m>0B.若方程x2+x-m=0有实根,则m≤0C.若方程x2+x-m=0没有实根,则m>0D.若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0解析根据逆否命题的定义,命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是“若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0”.答案 D2.“x=1”是“x2-2x+1=0”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因为x2-2x+1=0有两个相等的实数根为x=1,所以“x=1”是“x2-2x+1=0”的充要条件.答案 A3.设α,β是两个不同的平面,m是直线且mα,则“m∥β”是“α∥β”的() A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析mα,m∥βα∥β,但mα,α∥β⇒m∥β,∴“m∥β”是“α∥β”的必要不充分条件.答案 B4.(2017·安徽江南十校联考)“a=0”是“函数f(x)=sin x-1x+a为奇函数”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显然a=0时,f(x)=sin x-1x为奇函数;当f(x)为奇函数时,f(-x)+f(x)=0.又f(-x)+f(x)=sin(-x)-1-x+a+sin x-1x+a=0.因此2a=0,故a=0.所以“a=0”是“函数f(x)为奇函数”的充要条件.答案 C5.下列结论错误的是() A.命题“若x2-3x-4=0,则x=4”的逆否命题为“若x≠4,则x2-3x-4≠0”B.“x=4”是“x2-3x-4=0”的充分条件C.命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆命题为真命题D.命题“若m2+n2=0,则m=0且n=0”的否命题是“若m2+n2≠0,则m≠0或n≠0”解析C项命题的逆命题为“若方程x2+x-m=0有实根,则m>0”.若方程有实根,则Δ=1+4m≥0,即m≥-14,不能推出m>0.所以不是真命题.答案 C6.设x∈R,则“1<x<2”是“|x-2|<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解析由|x-2|<1,得1<x<3,所以1<x<2⇒1<x<3;但1<x<31<x<2.所以“1<x<2”是“|x-2|<1”的充分不必要条件.答案 A7.已知命题p:x2+2x-3>0;命题q:x>a,且綈q的一个充分不必要条件是綈p,则a的取值范围是() A.[1,+∞) B.(-∞,1]C.[-1,+∞) D.(-∞,-3]解析由x2+2x-3>0,得x<-3或x>1,由綈q的一个充分不必要条件是綈p,可知綈p是綈q的充分不必要条件,等价于q是p的充分不必要条件.故a≥1.答案 A8.(2017·汉中模拟)已知a,b都是实数,那么“a>b”是“ln a>ln 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解析由ln a>ln b⇒a>b>0⇒a>b,故必要性成立.当a=1,b=0时,满足a>b,但ln b无意义,所以ln a>ln b不成立,故充分性不成立.答案 B二、填空题9.“若a≤b,则ac2≤bc2”,则命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题中真命题的个数是________.解析其中原命题和逆否命题为真命题,逆命题和否命题为假命题.答案 210.“sin α=cos α”是“cos 2α=0”的________条件.解析cos 2α=0等价于cos2α-sin2α=0,即cos α=±sin α.由cos α=sin α得到cos 2α=0;反之不成立.∴“sin α=cos α”是“cos 2α=0”的充分不必要条件.答案充分不必要11.已知命题p:a≤x≤a+1,命题q:x2-4x<0,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是________.解析 令M ={x |a ≤x ≤a +1},N ={x |x 2-4x <0}={x |0<x <4}. ∵p 是q 的充分不必要条件,∴M N , ∴⎩⎨⎧a >0,a +1<4,解得0<a <3. 答案 (0,3) 12.有下列几个命题:①“若a >b ,则a 2>b 2”的否命题;②“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题;③“若x 2<4,则-2<x <2”的逆否命题. 其中真命题的序号是________.解析 ①原命题的否命题为“若a ≤b ,则a 2≤b 2”错误.②原命题的逆命题为:“若x ,y 互为相反数,则x +y =0”正确.③原命题的逆否命题为“若x ≥2或x ≤-2,则x 2≥4”正确. 答案 ②③能力提升题组 (建议用时:10分钟)13.(2016·四川卷)设p :实数x ,y 满足x >1且y >1,q :实数x ,y 满足x +y >2,则p 是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 若x >1且y >1,则x +y >2.所以p ⇒q ;反之x +y >2 x >1且y =1,例如x =3,y =0,所以qp .因此p 是q 的充分不必要条件. 答案 A14.(2017·南昌十所省重点中学联考)已知m ∈R ,“函数y =2x +m -1有零点”是“函数y =log m x 在(0,+∞)上为减函数”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 由y =2x +m -1=0,得m =1-2x ,则m <1.由于函数y =log m x 在(0,+∞)上是减函数, 所以0<m <1.因此“函数y =2x +m -1有零点”是“函数y =log m x 在(0,+∞)上为减函数”的必要不充分条件. 答案 B 15.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x <8,x ∈R,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R },若x ∈B成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________. 解析A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R={x |-1<x <3}, ∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A , ∴AB ,∴m +1>3,即m >2.答案 (2,+∞)16.(2016·临沂模拟)下列四个结论中正确的是________(填序号).①“x 2+x -2>0”是“x >1”的充分不必要条件;②命题:“任意x ∈R ,sin x ≤1”的否定是“存在x 0∈R ,sin x 0>1”;③“若x =π4,则tan x =1”的逆命题为真命题;④若f (x )是R 上的奇函数,则f (log 32)+f (log 23)=0.解析 ①中“x 2+x -2>0”是“x >1”的必要不充分条件,故①错误.对于②,命题:“任意x ∈R ,sin x ≤1”的否定是“存在x 0∈R ,sin x 0>1”,故②正确.对于③,“若x =π4,则tan x =1”的逆命题为“若tan x =1,则x =π4”,其为假命题,故③错误.对于④,若f (x )是R 上的奇函数,则f (-x )+f (x )=0,∵log 32=1log 23≠-log 32, ∴log 32与log 23不互为相反数,故④错误. 答案 ②。
其次节充分条件与必要条件考试要求:1.理解充分条件、必要条件、充要条件的意义.2.会推断和证明简洁的充分条件、必要条件、充要条件.一、教材概念·结论·性质重现1.充分条件、必要条件与充要条件若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件p是q的充分不必要条件p⇒q且q pp是q的必要不充分条件P q且q⇒pp是q的充要条件p⇔qp是q的既不充分也不必要条件p q且q pA是B的充分不必要条件(A⇒B且B A)与A的充分不必要条件是B(B⇒A且A B)两者不同,在解题时要弄清它们的区分,以免出现错误.2.充要关系与集合之间的关系设A={x|p(x)},B={x|q(x)}.(1)若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.(2)若A B,则p是q的充分不必要条件,q是p的必要不充分条件.(3)若A=B,则p是q的充要条件.二、基本技能·思想·活动阅历1.推断下列说法的正误,对的画“√”,错的画“×”.(1)若已知p:x>1和q:x≥1,则p是q的充分不必要条件.( √)(2)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.( √)(3)若a,b∈R,则“a2+b2≠0”是“a,b不全为0”的充要条件.( √)(4)若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则B是A的真子集.( ×) 2.“θ=0”是“sin θ=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A解析:当θ=0时,sin θ=0成立;而当sin θ=0时,得θ=kπ(k∈Z).3.设A,B是两个集合,则“A∩B=A”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C解析:由A∩B=A可得A⊆B;由A⊆B可得A∩B=A.所以“A∩B=A”是“A⊆B”的充要条件.4.a∈(0,+∞),b∈(0,+∞),则“a<b”是“a-1<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C解析:若a<b成立,则依据不等式性质,两边同时减去1,不等式符号不变,所以,a <b成立,则a-1<b-1成立,充分性成立;若a-1<b-1成立,依据不等式性质,两边同时加上1,不等式符号不变,所以,a-1<b-1成立,则a<b成立,必要性成立.所以“a<b”是“a-1<b-1”的充要条件.5.已知“p:x>a”是“q:2<x<3”的必要不充分条件,则实数a的取值范围是_________.(-∞,2]解析:由已知,可得{x|2<x<3}{x|x>a},所以a≤2.考点1 充分条件与必要条件的推断——基础性1.(2024·浙江卷) 设x∈R,则“sin x=1”是“cos x=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A解析:因为sin 2x+cos 2x=1,所以当sin x=1时,cos x=0,充分性成立;当cos x=0时,sin x=±1,必要性不成立.所以当x∈R时,“sin x=1”是“cos x=0”的充分不必要条件.故选A.2.已知a,b,c∈R,则“”是“<”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A解析:因为<⇔=>0⇔ac>0,而⇒ac>0,反之,ac>0时,不肯定成立,所以“”是“<” 的充分不必要条件.3.已知{a n}是等比数列,S n为其前n项和,那么“a1>0”是“数列{S n}为递增数列”的( ) A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件B解析:设等比数列{a n}的公比为q,充分性:当a1>0,q<0时,S n+1-S n=a n+1=a1q n,无法推断其正负,明显数列{S n}不肯定是递增数列,充分性不成立;必要性:当数列{S n}为递增数列时,S n-S n-1=a n>0,可得a1>0,必要性成立.故“a1>0”是“数列{S n}为递增数列”的必要不充分条件.解决这类问题一是看前面的条件能否推出后面的结论,二是看后面的条件能否推出前面的结论,最终得出答案.考点2 充分条件与必要条件的探究与证明——综合性(1)使得a>b>0成立的一个充分不必要条件是( )A.>>0 B.e a>e bC.a2>b2D.ln a>ln b>0D解析:A选项,若>>0,则可以得到a>b>0;反之,当a>b>0时也可以得到>>0,所以“>>0”是“a>b>0”的充要条件,故解除A;B选项,若e a>e b,则a>b,但不肯定得出a>b>0,所以“e a>e b”不是“a>b>0”的充分不必要条件,故B错;C选项,当a=3,b=-1时,a2=9>b2=1,故a2>b2推不出a>b>0,故解除C;D选项,由ln a>ln b>0可得ln a>ln b>ln 1,则a>b>1,能推出a>b>0,反之不能推出,所以“ln a>ln b>0”是“a>b>0”的充分不必要条件,故D正确.(2)设x,y∈R,求证:|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件是xy≥0.证明:设p:xy≥0,q:|x+y|=|x|+|y|.①充分性(p⇒q):假如xy≥0,则有xy=0和xy>0两种状况.当xy=0时,不妨设x=0,则|x+y|=|y|,|x|+|y|=|y|,所以等式成立;当xy>0时,则x>0,y>0,或x<0,y<0.又当x>0,y>0时,|x+y|=x+y,|x|+|y|=x+y,所以等式成立.当x<0,y<0时,|x+y|=-(x+y),|x|+|y|=-x-y,所以等式成立.综上,当xy≥0时,|x+y|=|x|+|y|成立.②必要性(q⇒p):若|x+y|=|x|+|y|且x,y∈R,则|x+y|2=(|x|+|y|)2,即x2+2xy+y2=x2+y2+2|x|·|y|.所以|xy|=xy,所以xy≥0.由①②可得,xy≥0是等式|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件.充要条件的证明策略(1)要证明p是q的充要条件,须要从充分性和必要性两个方向进行,即证明命题“若p,则q”和“若q,则p”均为真.(2)证明前必需分清晰充分性和必要性,即清晰由哪个条件推证到哪个结论.1.“∀x∈[1,2],ax2+1≤0”为真命题的充要条件是( )A.a≤-1 B.a≤C.a≤-2 D.a≤0A解析:因为“∀x∈[1,2],ax2+1≤0”为真命题,所以a≤-对随意的x∈[1,2]恒成立.由于函数y=-在区间[1,2]上单调递增,故y min=-1,所以a≤-1.2.设a,b,c∈R.证明:a2+b2+c2=ab+bc+ca的充要条件是a=b=c.证明:(1)必要性:假如a2+b2+c2=ab+bc+ca,则a2+b2+c2-ab-bc-ca=0,所以[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]=0,所以a-b=0,b-c=0,c-a=0,即a=b=c.(2)充分性:若a=b=c,则(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2=0,所以2(a2+b2+c2-ab-bc-ca)=0,所以a2+b2+c2=ab+bc+ca.综上可知,a2+b2+c2=ab+bc+ca的充要条件是a=b=c.考点3 充分条件与必要条件的应用——应用性已知P={x|x2-8x-20≤0},非空集合S={x|1-m≤x≤1+m}.若“x∈P”是“x∈S”的必要条件,则m的取值范围为_________.[0,3]解析:由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,所以P={x|-2≤x≤10}.因为“x∈P”是“x∈S”的必要条件,所以S⊆P.所以解得0≤m≤3.故0≤m≤3时,“x∈P”是“x∈S”的必要条件.若本例条件不变,是否存在实数m,使“x∈P”是“x∈S”的充要条件?请说明理由.解:由例题知P={x|-2≤x≤10}.若“x∈P”是“x∈S”的充要条件,则P=S,所以即这样的m不存在.充分必要条件的应用问题的求解方法及留意点(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后依据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.(2)要留意区间端点值的检验.1.(2024·武汉模拟)若“x>2m2-3”是“-1<x<4”的必要不充分条件,则实数m的取值范围是( )A.[-3,3]B.(-∞,-3]∪[3,+∞)C.(-∞,-1]∪[1,+∞)D.[-1,1]D解析:因为“x>2m2-3”是“-1<x<4”的必要不充分条件,所以(-1,4)(2m2-3,+∞),所以2m2-3≤-1,解得-1≤m≤1.2.若不等式(x-a)2<1成立的充分不必要条件是1<x<2,则实数a的取值范围是___________.[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,所以满意且等号不能同时取得,即解得1≤a≤2.已知p:x>1或x<-3,q:5x-6>x2,则¬p是¬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[四字程序]读想算思推断充分条件、必要条件1.充分条件、必要条件的概念.2.推断充分条件、必要条件的方法解不等式转化与化归不等式5x-6>x21.定义法.2.集合法.3.等价转化法1.一元二次不等式的解法.2.集合间的包含关系充分条件、必要条件与集合的包含关系思路参考:解不等式+求¬p,¬q.A解析:由5x-6>x2,得2<x<3,即q:2<x<3.¬p:-3≤x≤1,¬q:x ≥3或x≤2.明显¬p⇒¬q,¬q¬p,所以¬p是¬q的充分不必要条件.故选A.思路参考:解不等式+推断集合间的包含关系.A解析:由5x-6>x2,得2<x<3,即¬q:A={x|x≤2或x≥3},¬p:B={x|-3≤x≤1}.明显B A,故¬p是¬q的充分不必要条件.故选A.思路参考:原命题与逆否命题(若¬q,则¬p)等价性+转化.A解析:利用命题与其逆否命题的等价性,该问题可转化为推断q是p的什么条件.由5x -6>x2,得2<x<3,即q:2<x<3.明显q是p的充分不必要条件.故选A.推断充分条件、必要条件、充要条件关系的三种方法:(1)定义法是最基本、最常用的方法.(2)集合法主要是针对与不等式解集有关的问题.(3)等价转化法体现了“正难则反”的解题思想,在正面解题受阻或不易求解时可考虑此方法.若集合A={x|x-x2>0},B={x|(x+1)·(m-x)>0},则“m>1”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A解析:A={x|0<x<1}.若m>1,则B={x|-1<x<m},此时A∩B≠∅;反之,若A∩B≠∅,则m>0.课时质量评价(二)A组全考点巩固练1.已知函数f(x),x∈R,则“f(x)的最大值为1”是“f(x)≤1恒成立”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A解析:由f(x)max=1知f(x)≤1且存在实数x0∈R,使f(x0)=1;而f(x)≤1,不能得到=1.2.已知i是虚数单位,p:复数a-1+b i(a,b∈R)是纯虚数,q:a=1,则p是q的( A ) 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.“m>1”是“方程=1表示焦点在y轴上的双曲线”的( B )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.(2024·济南模拟)△ABC中,“sin A=”是“A=”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C解析:在△ABC中,若sin A=,则A=或,因为,因此,“sin A=”是“A=”的必要不充分条件.故选C.5.函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象关于y轴对称的充要条件是( )A.b=c=0 B.b=0且c≠0C.b=0 D.b≥0C解析:函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象关于y轴对称⇔-=0⇔b=0. 6.(2024·哈尔滨模拟)已知非零向量a,b,c,则“b=c”是“b·a=c·a”的( ) A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分又不必要条件A解析:因为向量a,b,c是非零向量,则b=c肯定可以推出b·a=c·a,但是若a·b=a·c成立,不能推出b=c,故“b=c”是“b·a=c·a”的充分不必要条件.故选A.7.设n∈N*,一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=_________.3或4解析:一元二次方程x2-4x+n=0有实数根-4n≥0⇔n≤4.又n∈N*,则n =4时,方程x2-4x+4=0有整数根2;n=3时,方程x2-4x+3=0有整数根1,3;n=2时,方程x2-4x+2=0无整数根;n=1时,方程x2-4x+1=0无整数根.所以n=3或n =4.8.设甲、乙、丙、丁是四个命题,甲是乙的充分不必要条件,丙是乙的充要条件,丁是丙的必要不充分条件,那么丁是甲的________条件.必要不充分解析:因为甲是乙的充分不必要条件,所以甲⇒乙,乙甲;因为丙是乙的充要条件,即乙⇔丙;因为丁是丙的必要不充分条件,所以丙⇒丁,丁丙.故甲⇒丁,丁甲,即丁是甲的必要不充分条件.9.(2024·济宁三模)设a,b是非零向量,“a·b=0”是“a⊥b”的________条件.充要解析:设非零向量a,b的夹角为θ,若a·b=0,则cos θ=0,又0≤θ≤π,所以θ=,所以a⊥b;反之,a⊥b⇒a·b=0.因此,“a·b=0”是“a⊥b”的充要条件.10.若不等式<1成立的充分不必要条件是≤0,求实数m的取值范围.解:<1⇔-1<x-m<1⇔-1+m<x<1+m,≤0⇔⇔0≤x<1.因为不等式<1成立的充分不必要条件是≤0,则[0,1) (-1+m,1+m),所以得0≤m<1.B组新高考培优练11.已知函数f(x)=sin ωx(ω>0),则“函数f(x)在上单调递增”是“0<ω≤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A解析:因为x∈,所以ω≤ωx≤ω,由于函数f(x)在上单调递增,所以(k∈Z),解得(k∈Z),故k只能取0,即0<ω≤,所以“函数f(x)在上单调递增”是“0<ω≤2”的充分不必要条件.12.王安石在《游褒禅山记》中写道:“而世之奇伟、瑰怪,特别之观,常在于险远,而人之所罕至焉,故非有志者不能至也”.则“有志”是“到达奇伟、瑰怪,特别之观”的( ) A.充要条件B.既不充分也不必要条件C.充分不必要条件D.必要不充分条件D解析:非有志者不能至,是必要条件,但“有志”也不肯定“能至”,不是充分条件.13.(多选题)下列函数中,满意“x1+x2=0”是“f(x1)+f(x2)=0”的充要条件的是( ) A.f(x)=tan xB.f(x)=3x-3-xC.f(x)=x3D.f(x)=log3|x|BC解析:因为f(x)=tan x是奇函数,所以x1+x2=0⇒f(x1)+f(x2)=0,但f+f=0时,≠0,不符合要求,所以选项A不符合题意;因为f(x)=3x-3-x和f(x)=x3均为单调递增的奇函数,所以满意“x1+x2=0”是“f(x1)+f(x2)=0”的充要条件,所以选项BC符合题意;对于选项D,由f(x)=log3|x|的图象易知不符合题意.14.(多选题)直线2x-y+m=0与圆(x-1)2+(y-2)2=1有两个交点的必要不充分条件是( )A.m2≤1B.m≥-3C.m2+m-12<0D.>1BC解析:若直线2x-y+m=0与圆(x-1)2+(y-2)2=1有两个交点,则<1,解得-<m<.A项中,由m2≤1,得-1≤m≤1,因为{m|-1≤m≤1}⊆{m|-<m<},所以“m2≤1”不是“-<m<”的必要不充分条件;B项中,因为{m|m≥-3}⊇{m|-<m<},所以“m≥-3”是“-<m<”的必要不充分条件;C项中,由m2+m-12<0,得-4<m<3,因为{m|-4<m<3}⊇{m|-<m<},所以“m2+m-12<0”是“-<m<”的必要不充分条件;D项中,由>1,得0<m<3,所以“>1”不是“-<m<”的必要不充分条件.15.设x,y∈R,则“x>y”是“ln x>ln y”的________条件.必要不充分解析:ln x> ln y⇔x>y>0,则“x>y”是“ln x> ln y”的必要不充分条件.16.“e a>e b”是“log2a>log2b”的________条件.必要不充分解析:由e a>e b得不到log2a>log2b,例如e2>e-1,但log2(-1)无意义.依据对数函数在定义域上是增函数,由log2a>log2b得a>b.由y=e x是增函数,可得e a>e b,所以“e a>e b”是“log2a>log2b”的必要不充分条件.17.(2024·镇江高三开学考试)已知集合A=,B={x|x2-4x+4-m2≤0,m∈R}.(1)若m=3,求A∪B;(2)若存在正实数m,使得“x∈A”是“x∈B”成立的__________,求正实数m的取值范围.从“①充分不必要条件,②必要不充分条件”中任选一个,填在上面空格处,补充完整该问题,并进行作答.解:(1)A==[-2,5].因为m=3,所以B={x|[x-(2-m)][x-(2+m)]≤0,m∈R}=[2-m,2+m]=[-1,5].所以A∪B=[-2,5].(2)选①,因为“x∈A”是“x∈B”成立的充分不必要条件,则A是B的真子集.所以且等号不能同时取得⇒m∈[4,+∞).所以正实数m的取值范围是[4,+∞).选②,因为“x∈A”是“x∈B”成立的必要不充分条件,所以B是A的真子集.所以且等号不能同时取得⇒m∈(0,3].所以正实数m的取值范围是(0,3].。
2018年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)文 科 数 学注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第I 卷一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,每小题5分,共40分.1.已知集合{}2A x x =<,{}–2,0,1,2B =,则A B =I ( )A .{}0,1B .{}–1,0,1C .{}–2,0,1,2D .{}–1,0,1,21.【答案】A【解析】2x <Q ,22x ∴-<<,因此{}(){}2,0,1,22,20,1A B =--=I I ,故选A .2.在复平面内,复数11i-的共轭复数对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 2.【答案】D【解析】()()11i 11i 1i 1i 1i 22+==+--+的共轭复数为11i 22-,对应点为11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,在第四象限,故选D .3.执行如图所示的程序框图,输出的s 值为( )A .12B .56C .76D .7123.【答案】B【解析】初始化数值1k =,1s =循环结果执行如下:第一次:()1111122s =+-⋅=,2k =,23k =≥不成立; 第二次:()21151236s =+-⋅=,3k =,33k =≥成立,循环结束,输出56s =,故选B .4.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 .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 4.【答案】B【解析】当4a =,1b =,1c =,14d =时,a ,b ,c ,d 不成等比数列,所以不是充分条件;当a ,b ,c ,d 成等比数列时,则ad bc =,所以是必要条件.综上所述,“ad bc =”是“a ,b ,c ,d 成等比数列”的必要不充分条件.故选B .5.“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率f ,则第八个单音频率为( )A B C . D . 5.【答案】D()12n n a n n -+∴=≥∈N ,,又1a f =,则7781a a q f===,故选D .6.某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为( )A .1B .2C .3D .4 6.【答案】C【解析】由三视图可得四棱锥P ABCD -,在四棱锥P ABCD -中,2PD =,2AD =,2CD =,1AB =,由勾股定理可知,PA =PC =3PB =,BC =,则在四棱锥中,直角三角形有,PAD △,PCD △,PAB △共三个,故选C .7.在平面坐标系中,»AB ,»CD,»EF ,¼GH 是圆221x y +=上的四段弧(如图),点P 在其中一段上,角α以Ox 为始边,OP 为终边,若tan cos sin ααα<<,则P 所在的圆弧是( )A .»AB B .»CDC .»EFD .¼GH 7.【答案】C【解析】由下图可得,有向线段OM 为余弦线,有向线段MP 为正弦线,有向线段AT 为正切线.8.设集合(){},1,4,2A x y x y ax y x ay =-≥+>-≤,则( ) A .对任意实数a ,()2,1A ∈ B .对任意实数a ,()2,1A ∉ C .当且仅当0a <时,()2,1A ∉ D .当且仅当32a ≤时,()2,1A ∉ 8.【答案】D【解析】若()2,1A ∈,则32a >且0a ≥,即若()2,1A ∈,则32a >,此命题的逆否命题为, 若32a ≤,则有()2,1A ∉,故选D .第II 卷二、填空题:共6小题,每小题5分,共30分.9.设向量()10=,a ,()1,m =-b ,若()m ⊥-a a b ,则m =_________. 9.【答案】1-【解析】()10=Q ,a ,()1m =-,b ,()()()011m m m m m ∴-=--=+-,,,a b , 由()m ⊥-a a b 得,()0m ⋅-=a a b ,()10m m ∴⋅-=+=a a b ,即1m =-.10.已知直线l 过点()1,0且垂直于x 轴,若l 被抛物线24y ax =截得的线段长为4,则抛物线的焦点坐标为_________. 10.【答案】()1,0【解析】1a =,24y x ∴=,由抛物线方程可得,24p =,2p =,12p=, ∴焦点坐标为()1,0.11.能说明“若a b >,则11a b<”为假命题的一组a ,b 的值依次为_________. 11.【答案】1,1-(答案不唯一)【解析】使“若a b >,则11a b <”为假命题,则“若a b >,则11a b≥”为真命题即可,只需取1a =,1b =-即可满足.所以满足条件的一组a ,b 的值为1,1-.(答案不唯一)12.若双曲线()222104x y a a -=>a =_________. 12.【答案】4【解析】在双曲线中,c ==,且c e a ===22454a a +=,216a ∴=,04a a >∴=Q .13.若x ,y 满足12x y x +≤≤,则2y x -的最小值是_________. 13.【答案】3【解析】作可行域,如图,则直线2z y x =-过点()1,2A 时,z 取最小值3.14.若ABC △)222a c b +-,且C ∠为钝角,则B ∠=_________;ca的取值范围是_________.14.【答案】60o ;()2+∞,.【解析】)2221sin2ABCS a c b ac B =+-=V Q ,2222a c b ac +-∴=,即cos B =sin cos B B ∴=3B π∠=,则21sin cos sin sin 1132sin sin sin tan 2A A Ac C a A A A A π⎛⎫⎛⎫---⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭====+, C ∴∠为钝角,3B π∠=,06A π∴<∠<,)1tan 0tan A A ⎛∴∈∈+∞ ⎝⎭,, 故()2,ca ∈+∞.三、解答题:本大题共6小题,共80分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 15.(本小题13分)设{}n a 是等差数列,且1ln 2a =,235ln 2a a +=.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求12e e e n a a a +++L .15.【答案】(1)ln2n ;(2)122n +-.【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,235ln 2a a +=Q ,1235ln 2a d ∴+=, 又1ln2a =,ln 2d ∴=,()11ln 2n a a n d n ∴=+-=. (2)由(1)知ln 2n a n =,ln 2ln 2e e e 2nn a n n ===Q ,{}e n a ∴是以2为首项,2为公比的等比数列,212ln 2ln 2ln 221e e e e e e =222=22nn a a a n n +∴+++=++++++-L L L , 121e e e =22n a a a n +∴+++-L .16.(本小题13分)已知函数()2sin cos f x x x x =+.(1)求()f x 的最小正周期;(2)若()f x 在区间3m π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,上的最大值为32,求m 的最小值.16.【答案】(1)π;(2)π3.【解析】(1)()1cos 211122cos 2sin 222262x f x x x x x -π⎛⎫=+=-+=-+ ⎪⎝⎭,所以()f x 的最小正周期为2ππ2T ==.(2)由(1)知()π1sin 262f x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,因为π3x m ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,,所以π5ππ22666x m ⎡⎤-∈--⎢⎥⎣⎦,. 要使得()f x 在π3m ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,上的最大值为32,即πsin 26x ⎛⎫- ⎪⎝⎭在3m π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,上的最大值为1.所以ππ262m -≥,即π3m ≥.所以m 的最小值为π3.17(1)从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影的概率; (2)随机选取1部电影,估计这部电影没有获得好评的概率; (3)电影公司为增加投资回报,拟改变投资策略,这将导致不同类型电影的好评率发生变化.假设表格中只有两类电影的好评率数据发生变化,那么哪类电影的好评率增加01.,哪类电影的好评率减少01.,使得获得好评的电影总部数与样本中的电影总部数的比值达到最大?(只需写出结论)17.【答案】(1)0025.;(2)0814.;(3)增加第五类电影的好评率,减少第二类电影的好评率.【解析】(1)由题意知,样本中电影的总部数是140503002008005102000+++++=.第四类电影中获得好评的电影部数是20002550⨯=.,故所求概率为5000252000=..(2)设“随机选取1部电影,这部电影没有获得好评”为事件B .没有获得好评的电影共有14006500830008520007580008510091628⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=......部.由古典概型概率公式得()162808142000P B ==..(3)增加第五类电影的好评率,减少第二类电影的好评率. 18.(本小题14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,平面PAD ⊥平面ABCD ,PA PD ⊥,PA PD =,E ,F 分别为AD ,PB 的中点. (1)求证:PE BC ⊥;(2)求证:平面PAB ⊥平面PCD ; (3)求证:EF ∥平面PCD .18.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析. 【解析】(1)PA PD =Q ,且E 为AD 的中点,PE AD ∴⊥, Q 底面ABCD 为矩形,BC AD ∴∥,PE BC ∴⊥. (2)Q 底面ABCD 为矩形,AB AD ∴⊥,Q 平面PAD ⊥平面ABCD ,AB ∴⊥平面PAD ,AB PD ∴⊥.又PA PD ⊥,PD ⊥Q 平面PAB ,∴平面PAB ⊥平面PCD . (3)如图,取PC 中点G ,连接FG ,GD .F Q ,G 分别为PB 和PC 的中点,FG BC ∴∥,且12FG BC =, Q 四边形ABCD 为矩形,且E 为AD 的中点,ED BC ∴∥,12DE BC =,ED FG ∴∥,且ED FG =,∴四边形EFGD 为平行四边形, EF GD ∴∥,又EF ⊄平面PCD ,GD ⊂平面PCD , EF ∴∥平面PCD .19.(本小题13分)设函数()()23132e xf x ax a x a ⎡⎤=-+++⎣⎦.(1)若曲线()y f x =在点()()22f ,处的切线斜率为0,求a ; (2)若()f x 在1x =处取得极小值,求a 的取值范围.19.【答案】(1)12;(2)()1,+∞. 【解析】(1)()()23132e x f x ax a x a ⎡⎤=-+++⎣⎦Q ,()()211e xf x ax a x ⎡⎤∴=-++⎣⎦', ()()2221e f a -'=,由题设知()20f '=,即()221e 0a -=,解得12a =. (2)方法一:由(1)得()()()()211e 11e x xf x ax a x ax x ⎡⎤=-++=--⎣⎦'. 若1a >,则当11x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,()0f x '<;当()1x ∈+∞,时,()0f x '>. 所以()f x 在1x =处取得极小值.若1a ≤,则当()01x ∈,时,110ax x -≤-<,()0f x ∴'>. 所以1不是()f x 的极小值点. 综上可知,a 的取值范围是()1,+∞. 方法二:()()()11e x f x ax x =--'.(1)当0a =时,令()0f x '=得1x =,()f x ',()f x 随x 的变化情况如下表:()f x ∴(2)当0a >时,令()0f x '=得11x a =,21x =. ①当12x x =,即1a =时,()()21e 0x f x x '=-≥,()f x ∴在R 上单调递增, ()f x ∴无极值,不合题意.②当12x x >,即01a <<时,()f x ',()f x 随x 的变化情况如下表:()f x ∴1x =③当x x <,即1a >时,()f x ',()f x 随x 的变化情况如下表:(f ∴1x =1a >(3)当0a <时,令()0f x '=得11x =,21x =,()f x ',()f x 随x 的变化情况如下表:(f ∴1x =综上所述,a 的取值范围为()1+∞,.20.已知椭圆()2222:10x y M a b a b+=>>,焦距为k 的直线l 与椭圆M 有两个不同的交点A ,B . (1)求椭圆M 的方程;(2)若1k =,求||AB 的最大值;(3)设()20P -,,直线PA 与椭圆M 的另一个交点为C ,直线PB 与椭圆M 的另一个交点为D .若C ,D 和点7142Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭,共线,求k .20.【答案】(1)2213x y +=;(23)1.【解析】(1)由题意得2c =c又c e a ==a =2221b a c =-=,所以椭圆M 的标准方程为2213x y +=.(2)设直线AB 的方程为y x m =+,由2213y x m x y ⎧=++=⎪⎨⎪⎩消去y 可得2246330x mx m ++-=, 则()22236443348120m m m ∆=-⨯-=->,即24m <,设()11A x y ,,()22B x y ,,则1232mx x +=-,212334m x x -=,则12AB x -=, 易得当20m =时,max ||AB =AB . (3)设()11A x y ,,()22B x y ,,()33C x y ,,()44D x y ,,则221133x y += ①,222233x y += ②, 又()20P -,,所以可设1112PA yk k x ==+,直线PA 的方程为()12y k x =+, 由()122213y k x x y =++=⎧⎪⎨⎪⎩消去y 可得()222211113121230k x k x k +++-=, 则2113211213k x x k +=-+,即2131211213k x x k =--+,又1112y k x =+,代入①式可得13171247x x x --=+,所以13147y y x =+,所以11117124747x y C x x ⎛⎫--⎪++⎝⎭,,同理可得22227124747x yD x x ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭,. 故3371,44QC x y ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭uuu r ,447144QD x y ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭uuu r ,,因为Q ,C ,D 三点共线,所以3443717104444x y x y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+--+-= ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,将点C ,D 的坐标代入化简可得12121y y x x -=-,即1k =.。