高考一轮复习课时作业(人教版):1-2命题及其关系、充分条件与必要条件word版含答案

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1-2命题及其关系、充分条件与必要条件A级基础达标演练(时间:40分钟满分:60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2011·四川)“x=3”是“x2=9”的().A.充分而不必要的条件B.必要而不充分的条件C.充要条件D.既不充分也不必要的条件解析x=3时,必有x2=9,但反之不成立.故“x=3”是“x2=9”的充分而不必要条件.答案 A2.(2011·辽宁)已知命题p:∃n∈N,2n>1 000,则綈p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解析特称命题的否定是全称命题.即p:∃x∈M,p(x),则綈p:∀x∈M,綈p(x).故选A.答案 A3.命题“若a2+b2=0,a,b∈R,则a=b=0”的逆否命题是().A.若a≠b≠0,a,b∈R,则a2+b2=0B.若a=b≠0,a,b∈R,则a2+b2≠0C.若a≠0且b≠0,a,b∈R,则a2+b2≠0D.若a≠0或b≠0,a,b∈R,则a2+b2≠0解析若p则q的逆否命题为若綈q则綈p,又a=b=0实质为a=0且b=0,故其否定为a≠0或b≠0.答案 D4.(★)(2012·金华十校模拟)已知α,β角的终边均在第一象限,则“α>β”是“sin α>sin β”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 (特例法)当α>β时,令α=390°,β=60°,则sin 390°=sin 30°=12<sin 60°=32,故sin α>sin β不成立;当sin α>sin β时,令α=60°,β=390°满足上式,此时α<β,故“α>β”是“sin α>sin β”的既不充分也不必要条件. 答案 D【点评】 本题采用了特例法,所谓特例法,就是用特殊值(特殊图形、特殊位置)代替题设普遍条件,得出特殊结论,对各个选项进行检验,从而作出正确的判断.特例法的理论依据是:命题的一般性结论为真的先决条件是它的特殊情况为真,即普通性寓于特殊性之中.常用的特例有取特殊数值、特殊数列、特殊函数、特殊图形、特殊角、特殊位置等.这种方法实际是一种“小题小做”的解题策略,对解答某些选择题有时往往十分奏效.5.(2011·山东)已知a ,b ,c ∈R ,命题“若a +b +c =3,则a 2+b 2+c 2≥3”的否命题是( ).A .若a +b +c ≠3,则a 2+b 2+c 2<3B .若a +b +c =3,则a 2+b 2+c 2<3C .若a +b +c ≠3,则a 2+b 2+c 2≥3D .若a 2+b 2+c 2≥3,则a +b +c =3解析 a +b +c =3的否定是a +b +c ≠3,a 2+b 2+c 2≥3的否定是a 2+b 2+c 2<3. 答案 A二、填空题(每小题4分,共12分)6.(2012·南昌模拟)设p :|4x -3|≤1;q :(x -a )(x -a -1)≤0,若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________. 解析 p :|4x -3|≤1⇔12≤x ≤1, q :(x -a )(x -a -1)≤0⇔a ≤x ≤a +1由pq ,得⎩⎪⎨⎪⎧a ≤12,a +1≥1,解得:0≤a ≤12. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,127.有三个命题:(1)“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题; (2)“若a >b ,则a 2>b 2”的逆否命题; (3)“若x ≤-3,则x 2+x -6>0”的否命题. 其中真命题的个数为________(填序号).解析 (1)真,(2)原命题假,所以逆否命题也假,(3)易判断原命题的逆命题假,则原命题的否命题假. 答案 18.(2012·长沙调研)定义:若对定义域D 上的任意实数x 都有f (x )=0,则称函数f (x )为D 上的零函数.根据以上定义,“f (x )是D 上的零函数或g (x )是D 上的零函数”为“f (x )与g (x )的积函数是D 上的零函数”的________条件. 解析 设D =(-1,1),f (x )=⎩⎨⎧0,x ∈(-1,0],x ,x ∈(0,1),g (x )=⎩⎨⎧x ,x ∈(-1,0],0,x ∈(0,1),显然F (x )=f (x )·g (x )是定义域D 上的零函数,但f (x )与g (x )都不是D 上的零函数. 答案 充分不必要 三、解答题(共23分)9.(11分)已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a 、b ∈R ,对命题“若a +b ≥0,则f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )”.(1)写出其逆命题,判断其真假,并证明你的结论; (2)写出其逆否命题,判断其真假,并证明你的结论. 解 (1)逆命题是:若f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ), 则a +b ≥0为真命题.用反证法证明:假设a +b <0,则a <-b ,b <-a . ∵f (x )是(-∞,+∞)上的增函数, 则f (a )<f (-b ),f (b )<f (-a ),∴f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ),这与题设相矛盾,所以逆命题为真. (2)逆否命题:若f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ), 则a +b <0为真命题.因为原命题⇔它的逆否命题,所以证明原命题为真命题即可. ∵a +b ≥0, ∴a ≥-b ,b ≥-a . 又∵f (x )在(-∞,+∞)上是增函数, ∴f (a )≥f (-b ),f (b )≥f (-a ), ∴f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ). 所以逆否命题为真.10.(12分)若ab ≠0,试证a 3+b 3+ab -a 2-b 2=0成立的充要条件是a +b =1.证明 必要性:∵a 3+b 3+ab -a 2-b 2=0, ∴(a +b )·(a 2-ab +b 2)-(a 2-ab +b 2)=0, 即(a +b -1)(a 2-ab +b 2)=0,又ab ≠0, ∴a 2-ab +b 2=(a -12b )2+3b 24≠0,因此a +b -1=0,即a +b =1. 充分性:∵a +b =1,即a +b -1=0,∴(a +b -1)(a 2-ab +b 2)=0.即a 3+b 3+ab -a 2-b 2=0.B 级 综合创新备选 (时间:30分钟 满分:40分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2011·湖北)若实数a ,b 满足a ≥0,b ≥0,且ab =0,则称a 与b 互补.记φ(a ,b )=a 2+b 2-a -b ,那么φ(a ,b )=0是a 与b 互补的( ). A .必要而不充分的条件B .充分而不必要的条件C .充要条件D .既不充分也不必要的条件解析 若φ(a ,b )=0,即a 2+b 2=a +b ,两边平方得ab =0,故具备充分性.若a ≥0,b ≥0,ab =0,则不妨设a =0.φ(a ,b )=a 2+b 2-a -b =b 2-b =0.故具备必要性.故选C. 答案 C2.(2011·浙江)若a ,b 为实数,则“0<ab <1”是“a <1b 或b >1a ”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解析 对于0<ab <1,如果a >0,则b >0,a <1b 成立,如果a <0,则b <0,b >1a 成立,因此“0<ab <1”是“a <1b 或b >1a ”的充分条件;反之,若a =-1,b =2,结论“a <1b 或b >1a ”成立,但条件0<ab <1不成立,因此“0<ab <1”不是“a <1b 或b >1a ”的必要条件;故“0<ab <1”是“a <1b 或b >1a ”的充分而不必要条件. 答案 A二、填空题(每小题4分,共8分)3.(2011·安徽)在平面直角坐标系中,如果x 与y 都是整数,就称点(x ,y )为整点.下列命题中正确的是________(写出所有正确命题的编号). ①存在这样的直线,既不与坐标轴平行又不经过任何整点; ②如果k 与b 都是无理数,则直线y =k x +b 不经过任何整点; ③直线l 经过无穷多个整点,当且仅当l 经过两个不同的整点;④直线y =k x +b 经过无穷多个整点的充分必要条件是:k 与b 都是有理数; ⑤存在恰经过一个整点的直线.解析 对于①若x ,y 为整数,则x +y 也为整数.故直线x +y =2既不平行于坐标轴,也不经过任何整点,即①正确.对于②直线y =2x -2过整点(1,0),故②错误.对于③若直线l 经过无穷多个整点,则一定过两个不同的整点.反之,若直线l 经过两个不同的整点M (m 1,n 1),N (m 2,n 2),其中m 1,m 2,n 1,n 2均为整数.当m 1=m 2或n 1=n 2时,直线l 的方程为x =m 1或y =n 1,显然过无穷多个整点.当m 1≠m 2且n 1≠n 2时,直线l 的方程为y -n 1=n 1-n 2m 1-m 2(x -m 1),则直线l 过点((k +1)m 1-k m 2,(k +1)·n 1-k n 2),其中k ∈Z .这些点均为整点且有无穷多个,即直线l 总过无穷多个整点,故③正确.对于④当x ,y 为整数时,y -x 还是整数,故直线y =x +12不经过任何整点,即当k ,b 为有理数时,并不能保证直线l :y =k x +b 过无穷多个整点,故④错误. 对于⑤直线y =3x -3恰经过一个整点(1,0),故⑤正确. 答案 ①③⑤4.(2011·全国新课标改编)已知a 与b 均为单位向量,其夹角为θ,有下列四个命题p 1:|a +b |>1⇔θ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,2π3 p 2:|a +b |>1⇔θ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤2π3,πp 3:|a -b |>1⇔θ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π3p 4:|a -b |>1⇔θ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π3,π其中真命题的个数是____________.解析 由|a +b |>1可得a 2+2a·b +b 2>1,因为|a |=1,|b |=1,所以a·b >-12,故θ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,2π3.当θ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,2π3时,a·b >-12,|a +b |2=a 2+2a·b +b 2>1,即|a +b |>1,故p 1正确.由|a -b |>1可得a 2-2a·b +b 2>1,因为|a |=1,|b |=1,所以a·b <12,故θ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π3,π,反之也成立,p 4正确.答案 2三、解答题(共22分)5.(10分)判断命题“若a ≥0,则x 2+x -a =0有实根”的逆否命题的真假. 解 法一 写出逆否命题,再判断其真假. 原命题:若a ≥0,则x 2+x -a =0有实根. 逆否命题:若x 2+x -a =0无实根,则a <0. 判断如下:∵x 2+x -a =0无实根, ∴Δ=1+4a <0,∴a <-14<0,∴“若x 2+x -a =0无实根,则a <0”为真命题. 法二 利用原命题与逆否命题同真同假(即等价关系)判断 ∵a ≥0,∴4a ≥0,∴4a +1>0,∴方程x 2+x -a =0的判别式Δ=4a +1>0, ∴方程x 2+x -a =0有实根,故原命题“若a ≥0,则x 2+x -a =0有实根”为真. 又∵原命题与其逆否命题等价,∴“若a ≥0,则x 2+x -a =0有实根”的逆否命题为真命题. 法三 利用充要条件与集合关系判断. 命题p :a ≥0,q :x 2+x -a =0有实根, ∴p :A ={a ∈R |a ≥0},q :B ={a ∈R |方程x 2+x -a =0有实根}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ∈R |a ≥-14.即A ⊆B ,∴“若p ,则q ”为真,∴“若p ,则q ”的逆否命题“若綈q ,则綈p ”为真. ∴“若a ≥0,则x 2+x -a =0有实根”的逆否命题为真.6.(12分)已知命题p :⎩⎨⎧x +2≥0,x -10≤0,命题q :1-m ≤x ≤1+m ,m >0,若綈p是綈q 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围. 解 p :x ∈[-2,10],q :x ∈[1-m,1+m ],m >0, ∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴p ⇒q 且q ⇒/ p . ∴[-2,10] [1-m,1+m ].∴⎩⎨⎧m >0,1-m ≤-2,1+m ≥10,∴m ≥9.。