2018年高考数学二轮专题复习(浙江专版)知能专练一集合与常用逻辑用语(含答案)
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知能专练(一)集合与常用逻辑用语一、选择题1.(2017·北京高考)若集合A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},则A∩B=()A.{x|-2<x<-1}B.{x|-2<x<3}C.{x|-1<x<1} D.{x|1<x<3}解析:选A由集合交集的定义可得A∩B={x|-2<x<-1}.2.(2017·浙江延安中学模拟)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:选D“若p,则q”的逆否命题为“若綈q,则綈p”,又a=b=0的实质为a=0且b=0,故其否定为a≠0或b≠0.故选D.3.(2017·宁波模拟)“x<0”是“ln(x+1)<0”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:选B ln(x+1)<0⇔0<x+1<1⇔-1<x<0,而(-1,0)是(-∞,0)的真子集,所以“x<0”是“ln(x+1)<0”的必要不充分条件.4.(2017·吉林模拟)已知p:x>1或x<-3,q:x>a,若q是p的充分不必要条件,则a的取值范围是()A.[1,+∞)B.(-∞,1]C.[-3,+∞)D.(-∞,-3]解析:选A设P={x|x>1或x<-3},Q={x|x>a},因为q是p的充分不必要条件,所以Q P,因此a≥1.5.(2016·全国卷Ⅱ)已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)·(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=() A.{1} B.{1,2}C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}解析:选C因为B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-1<x<2,x∈Z}={0,1},A={1,2,3},所以A∪B={0,1,2,3}.6.(2018届高三·安徽“江南十校”联考)已知集合A={x|x2-x≤0},函数f(x)=2-x(x∈A)的值域为B,则(∁R A)∩B等于()A.{x|1<x≤2} B.{x|1≤x≤2}C.{x|0≤x≤1} D.{x|x>1}解析:选A由题意知,集合A={x|0≤x≤1},∴B={y|1≤y≤2},∁R A={x|x<0或x>1},∴(∁R A)∩B={x|1<x≤2}.7.设集合S n={1,2,3,…,n},n∈N*,若X⊆S n,把X的所有元素的乘积称为X的容量(若X中只有一个元素,则该元素的数值即为它的容量,规定空集的容量为0).若X的容量为奇(偶)数,则称X为S n的奇(偶)子集.若n=4,则S n的所有奇子集的容量之和为() A.7 B.8C.9 D.10解析:选A若n=4,则S n的所有奇子集为{1},{3},{1,3},故所有奇子集的容量之和为7.8.(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B中元素的个数为()A.3B.2C.1 D.0解析:选B因为A表示圆x2+y2=1上的点的集合,B表示直线y=x上的点的集合,直线y=x与圆x2+y2=1有两个交点,所以A∩B中元素的个数为2.9.(2016·山东高考)已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”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由题意知a⊂α,b⊂β,若a,b相交,则a,b有公共点,从而α,β有公共点,可得出α,β相交;反之,若α,β相交,则a,b的位置关系可能为平行、相交或异面.因此“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”的充分不必要条件.故选A.10.下列关于命题“若抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,则{x|ax2+bx+c<0}≠∅”的逆命题、否命题、逆否命题的结论中成立的是()A.都为真命题B.都为假命题C.否命题为真命题D.逆否命题为真命题解析:选D对于原命题:“若抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,则{x|ax2+bx+c<0}≠∅”,这是一个真命题,所以其逆否命题也为真命题;但其逆命题:“若{x|ax2+bx+c<0}≠∅,则抛物线y=ax2+bx+c的开口向下”是一个假命题,因为当不等式ax2+bx+c<0的解集非空时,可以有a>0,即抛物线的开口可以向上,因此否命题也是假命题.故选D.二、填空题11.已知集合U ={1,2,3,4,5,6},S ={1,3,5},T ={2,3,6},则S ∩(∁U T )=________,集合S 共有________个子集.解析:由题意可得∁U T ={1,4,5},则S ∩(∁U T )={1,5}.集合S 的子集有∅,{1},{3},{5},{1,3},{1,5},{3,5},{1,3,5},共8个.答案:{1,5} 812.(2017·南通模拟)给出下列三个命题: ①“a >b ”是“3a >3b ”的充分不必要条件;②“α>β”是“cos α<cos β”的必要不充分条件;③“a =0”是“函数f (x )=x 3+ax 2(x ∈R)为奇函数”的充要条件. 其中正确命题的序号为________.解析:“a >b ”是“3a >3b ”的充要条件,①错误;“α>β”是“cos α<cos β”的既不充分也不必要条件,②错误;“a =0”是“函数f (x )=x 3+ax 2(x ∈R)为奇函数”的充要条件,③正确.故正确命题的序号为③.答案:③13.已知R 是实数集,M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 2x <1,N ={y |y =x -1+1},则N ∩(∁R M )=________,M ∪(∁R N )=________.解析:M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 2x <1={x |x <0或x >2},N ={y |y =x -1+1}={y |y ≥1}, ∁R M ={x |0≤x ≤2},∁R N ={y |y <1},∴N ∩(∁R M )={x |1≤x ≤2},M ∪(∁R N )={x |x <1或x >2}. 答案:{x |1≤x ≤2} {x |x <1或x >2}14.若“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件,则实数p 的取值范围是________. 解析:由x 2-x -2>0,得x >2或x <-1. 由4x +p <0得x <-p4.故-p 4≤-1时,“x <-p4”⇒“x <-1”⇒“x 2-x -2>0”.∴p ≥4时,“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件. 答案:[4,+∞)15.(2017·诸暨质检)已知A ={x |-2≤x ≤0},B ={x |x 2-x -2≤0},则A ∪B =________,(∁R A )∩B =________.解析:∵A ={x |-2≤x ≤0},∴∁R A ={x |x <-2或x >0},又B ={x |x 2-x -2≤0}={x |-1≤x ≤2},∴A ∪B ={x |-2≤x ≤2},∴(∁R A )∩B ={x |0<x ≤2}.答案:{x |-2≤x ≤2} {x |0<x ≤2}16.(2017·四川南山模拟)已知不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件是13<x <12,则m 的取值范围是________.解析:由题意知,13<x <12是不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 13<x <12是{x ||x -m |<1}的真子集.而{x ||x -m |<1}={x |-1+m <x <1+m },所以有⎩⎨⎧-1+m ≤13,1+m ≥12(两个不等式不能同时取等号),解得-12≤m ≤43,所以m 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-12,43. 答案:⎣⎡⎦⎤-12,43 17.设全集U =R ,集合A ={x |x 2-3x -4<0},B ={x |log 2(x -1)<2},则A ∩B =______,A ∪B =________,∁R A =________.解析:∵A ={x |-1<x <4},B ={x |1<x <5},∴A ∩B ={x |1<x <4},A ∪B ={x |-1<x <5},∁R A ={x |x ≤-1或x ≥4}.答案:{x |1<x <4} {x |-1<x <5} {x ≤-1或x ≥4} [选做题]1.已知集合A ={(x ,y )|x =n ,y =na +b ,n ∈Z},B ={(x ,y )|x =m ,y =3m 2+12,m ∈Z},若存在实数a ,b 使得A ∩B ≠∅成立,称点(a ,b )为“£”点,则“£”点在平面区域C ={(x ,y )|x 2+y 2≤108}内的个数为( )A .0B .1C .2D .无数个解析:选A A ={(x ,y )|x =n ,y =na +b ,n ∈Z}={(x ,y )|y =ax +b ,x ∈Z},B ={(x ,y )|x=m ,y =3m 2+12,m ∈Z}={(x ,y )|y =3x 2+12,x ∈Z},联立⎩⎪⎨⎪⎧y =ax +b ,y =3x 2+12,故3x 2-ax +12-b =0,①因为A ∩B ≠∅,故Δ=a 2-12(12-b )=a 2+12b -144≥0,即a 2+12b ≥144,联立⎩⎪⎨⎪⎧a 2+12b ≥144,a 2+b 2≤108,解得a =±62,b =6,代入①中可知x =±2,这与x ∈Z 矛盾,故“£”点在平面区域C ={(x ,y )|x 2+y 2≤108}内的个数为0,故选A.2.对于非空数集A ,B ,定义A +B ={x +y |x ∈A ,y ∈B },下列说法: ①A +B =B +A ;②(A +B )+C =A +(B +C ); ③若A +A =B +B ,则A =B ;④若A +C =B +C ,则A =B . 其中正确的是( ) A .① B .①② C .②③D .①④解析:选B 对于①,A +B ={x +y |x ∈A ,y ∈B }={y +x |x ∈A ,y ∈B }=B +A ,①正确;对于②,(A +B )+C ={(x +y )+z |x ∈A ,y ∈B ,z ∈C }=A +(B +C ),②正确;对于③,当A ={奇数},B ={偶数}时,A +A ={偶数}=B +B ,显然A ≠B ,③错误,对于④,当A ={奇数},B ={偶数},C ={整数}时,A +C ={整数}=B +C ,显然A ≠B ,④错误.综上所述,正确的为①②,故选B.3.已知命题p :对数log a (-2t 2+7t -5)(a >0,a ≠1)有意义;q :关于实数t 的不等式t 2-(a +3)t +(a +2)<0.若命题p 是命题q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.解析:由题意知,-2t 2+7t -5>0,解得1<t <52.∵命题p 是命题q 的充分不必要条件,∴1<t <52是不等式t 2-(a +3)t +(a +2)<0解集的真子集.因为方程t 2-(a +3)t +(a +2)=0两根为1,a +2,故只需a +2>52,解得a >12.即实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫12,+∞。
专题能力训练 1 集合与常用逻辑用语(时间:60 分钟满分:100 分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1. 若集合A={x卜2vx<1}, B={x|x<- 1,或x>3},则A H B= )A. { x|- 2<x<-1}B. { x|- 2vxv3}C. { x|- 1vxv1}D. { x| 1vxv3}2. (2017 浙江镇海中学5 月模拟)设集合A={x|x<- 2,或x>1,x€ R},B={x|x<0,或x>2,x € R}, 则(?刈H B是()A. (-2,0)B. (-2,0]C. [ -2,0)D. R3. 原命题为“若va n, n€ N,则数列{a n}是递减数列”,关于其逆命题、否命题、逆否命题真假性的判断依次如下, 正确的是()A. 真,真,真B. 假,假,真C. 真,真,假D. 假,假,假4. 直线I与平面a内的两条直线都垂直”是"直线l与平面a垂直”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5. 已知a , 3 € (0, n ),贝厂'sin a +sin 3 <” 是“ sin(a + 3 )<”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6. 已知集合A={1,2,3,4}, B=2,4,6,8}, 定义集合A X B={(x,y)|x € Ay€ B},则集合A XB 中属于集合{( x, y) | log x y€ N}的元素个数是()A. 3B.4C.8D.97. (2018浙江“超级全能生”8月联考)设A, B是有限集合,定义:d(A B)=,其中card( A)表示有限集合A中的元素个数,则下列不一定正确的是()Ad (A B) > card( A A E)B. d(AC d(A B) wD d (A B) =[card( A) +card( B) +| card( A) - card( B) | ]2 __________________________________________________________________________________________8. 已知集合Apx€R x -2x-3<0}, Bpx€R|- 1<x<m,若x €A是x€ B的充分不必要条件,则实数m的取值范围为()A. (3, +8)B. (-1,3)C. [3, +8)D. (-1,3]二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)9. 已知集合A={3,吊}, B={-1,3,2 m-1}.若A? ________ B,则实数m的值为.210. 已知集合A={x| (x-2)( x+5)<0}, B={x|x - 2x- 3>0}, 全集U=R, 则A A B= ______________ , A U ( ?U B) = ______________ .11. ____________ 设全集U=R集合A={x|x (x- 2) <0}, B={x|x<a},若A与B的关系如图所示,则实数a的取值范围是.12.设集合P={t|数列{n2+tn(n€ N*)}单调递增},集合Q=t|函数f(x)=kx2+tx在区间[1, +8)上单调递增},若“ t € P”是“t € Q'的充分不必要条件,则实数k的最小值为__________ .13. 给出下列四个命题:①在△ ABC中,若A>B 则sin A>sin B;②若0<a<1,则函数f(x)=x2+a x-3只有一个零点;③函数y=2sin x cos x在上是单调递减函数;④若lg a+g b=lg( a+b),则a+b的最小值为4.其中真命题的序号是___________ .14. 若X是一个集合,T是一个以X的某些子集为元素的集合,且满足:①X属于T ,空集?属于T ;②T中任意多个元素的并集属于T ;③T中任意多个元素的交集属于T .则称T是集合X上的一个拓扑.已知集合X={ a, b, c},对于下面给出的四个集合T :①T ={? ,{ a},{ c},{ a, b, c}};②T ={? ,{ b},{ c},{ b, c},{ a, b, c}};③T ={? ,{ a},{ a, b},{ a, c}};④T ={? ,{ a, c},{ b, c},{ c},{ a, b, c}}.其中是集合X上的一个拓扑的集合T的所有序号是 ___________ .三、解答题(本大题共2小题,共30分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15. (本小题满分15 分)已知集合A={x| 2<x<7}, B={x| 2<x<10}, C={x| 5-a<x<a}.(1)求A U B( ?R A) n B;⑵若C? B求实数a的取值范围.16. (本小题满分15 分)已知p: -x +16x- 60>0, q: > 0, r:关于x 的不等式x - 3ax+2a <0(x € R).(1) 当a>0时,是否存在a使得r是p的充分不必要条件?(2) 若r是p的必要不充分条件,且r是q的充分不必要条件,试求a的取值范围.参考答案专题能力训练 1 集合与常用逻辑用语1. A 解析A H B={x|- 2vxv-1}.故选A2. C解析•••集合A={x|x<- 2 或x>1,x € R},•••?R A={X|- 2 w x< 1}.T 集合B={ x|x< 0 或x>2, x€ R},•(?R A)H B={x|- 2w x<0}=[-2,0) . 故选C.3. A 解析由<a n, 得a n+a n+1<2 a n, 即a n+1<a n.所以当<a n 时, 必有a n+1<a n,则数列{a n} 是递减数列.反之, 若数列{a n} 是递减数列, 必有a n+1<a n,从而有<a n. 所以原命题及其逆命题均是真命题, 从而其否命题及其逆否命题也均是真命题.4. B解析根据线面垂直的判定:l与a内的两条相交直线垂直?I丄a ,故是必要不充分条件, 应选B.5. A 解析当a =3 =时,sin a =sin 3 =1,sin a +sin 3 =2,sin( a + 3 ) =0<,所以后不能推前,又sin( a + 3 ) =sin a cos 3 +cos a sin 3 <sin a +sin 3 ,所以前推后成立.故选A.6. B 解析由给出的定义得A X B={(1,2),(1,4),(1,6),(1,8),(2,2),(2,4),(2,6),(2,8),(3,2),(3,4),(3,6),(3,8),(4,2),(4,4),(4,6),(4,8)} .其中log 22=1,log 24=2,log 28=3,log 44=1,因此一共有4 个元素,应选B.7. C 解析■/ card( A U B) > card( A H B),•d( A B) > card( A H B),选项A 正确;T d( A, B) =J•选项B 正确;T d(A,B)=,•••选项C错误;又| card( A)-card( B) | > 0, ."(A B) < [card( A)+card( B) +|card( A)-card( B) | ],选项 D 正确.故选C.8. A 解析A={x € R|x 2- 2x- 3<0} ={ x|- 1<x<3}, ■/x€ A 是x € B 的充分不必要条件,二A? B,二m:3.故选A.9. 1 解析■/ A? B 二m=2m-1 或m=-1(舍).由m=2m-1得m=.经检验m=l时符合题意.10. {x|- 5<x< -1} {x|- 5<x<3} 解析由题意知集合2A={ x| (x- 2)( x+5) <0} ={ x|- 5<x<2}, B={x|x - 2x- 3> 0} ={ x|x > 3 或x< -1},所以?u B={x|- 1<x<3},A n B={x|- 5<x<-1}, A U (?U B)={X|- 5<x<3}.11. a > 2 解析因为A={ x|x (x- 2) <0} ={ x| 0<x<2},又Venn图表达的集合关系是A? B, B={ x|x<a},所以a> 2.12. 解析因为数列{ n2+tn(n€ N*)}单调递增,2 2 __________________________________________________ *所以(n+1) +t( n+1) >n +tn,可得t>- 2n-1,又n € N,所以t>- 3.因为函数f (x) =kx2+tx在区间[1, +s)上单调递增,所以其图象的对称轴x=- < 1,且k>0, 所以t >-2k,又“ t € P是“ t € Q的充分不必要条件,所以-2k w-3,即k>.故实数k的最小值为.13. ①④ 解析在厶ABC中,A>田a>b? 2R sin A>2R sin B? sin A>sin B故①为真命题.v . , . ,在同一直角坐标系内作出函数y1=3-x ,y2=a(0<a<1)的图象如图所示.由图知两函数图象有两个交点,故②为假命题.由y=2sin x cos x=sin 2 x,又x €时,2 x € ,可知y=2sin x cos x在上是增函数,因此③为假命题.④中由lg a+lg b=lg( a+b 知ab=a+b 且a>0, b>0.2 又ab w ,所以令a+b=t(t>0),则4t < t ,即t > 4,因此④为真命题.14.②④解析① T ={? ,{ a},{ c},{ a, b, c}},但是{a} U {c}={a, c}?T ,所以①错;②④ 都满足集合X上的一个拓扑的集合T的三个条件,所以②④正确;③{a, b} U {a.c} ={ a, c, b} ? T ,故错.所以答案为②④.15. 解(1) A U B={x|2vxv10}, ?R A={X|X < 2 或x> 7},( ?R A) n B=>|7W x<10}.(2)①当C=?时,满足C? B,此时5-a > a,得a< ;②当C M ?时,若C? B,则解得<a w 3.故由①②得实数a的取值范围是a w 3.2 2 216. 解(1)由-x +16x-60>0,解得6vxv10,当a>0 时,由x-3ax+2a <0,解得a<x<2a.若r 是p的充分不必要条件,则(a,2 a) ? (6,10)且两集合不相等,则a无解,不存在.2(2)由-x +16x- 60>0,解得6VXV10,由>0,解得x>1.2 2当a>0 时, 由x2-3ax+2a2<0, 解得a<x<2a.若r是p的必要不充分条件,则(6,10) ? (a,2 a),此时5 w a< 6.①若r是q的充分不必要条件,则(a,2 a)? (1, +^),此时a> 1.②由①②得5w a w 6.22当a<0时,由x -3ax+2a <0,解得2a<x<a<0,而右r是p的必要不充分条件,(6,10) ? (a,2 a) 不成立,(a,2 a) ? (1, )也不成立,不存在a值.22当a=0时,由x - 3ax+2a <0,解得r为? ,(6,10) ? ?不成立,不存在a值.综上,5 w a w 6为所求.。
专题限时集训(一)A [第1讲 集合与常用逻辑用语] (时间:30分钟) 1.已知集合P={-1,m},Q=,若P∩Q≠,则整数m的值为( ) A.0 B.1 C.2 D.4 2.设全集U=R,且A={x||x-1|>2},B={x|x2-6x+80,则a与b的夹角为锐角;命题q:若函数f(x)在(-∞,0]及(0,+∞)上都是减函数,则f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.下列说法中正确的是( ) A.“p或q”是真命题 B.“p或q”是假命题 C.p为假命题 D.q为假命题 5.已知集合A={x|y=log2(x2-1)},B=,则A∩B等于( ) A. B.{x|1<x0} D.{x|x>1} 6.A={x|x≠1,xR}∪{y|y≠2,yR},B={z|z≠1且z≠2,zR},那么( ) A.A=B B.AB C.AB D.A∩B= 7.设a,bR,则“a>1且0<b0且>1”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 8.已知向量a=(1,2),b=(2,3),则λ<-4是向量m=λa+b与向量n=(3,-1)的夹角为钝角的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 9.设m,n是空间两条不同直线,α,β是空间两个不同平面,则下列选项中不正确的是( ) A.当nα时,“nβ”是“αβ”成立的充要条件 B.当mα时,“mβ”是“αβ”的充分不必要条件 C.当mα时,“nα”是“mn”的必要不充分条件 D.当mα时,“nα”是“mn”的充分不必要条件 10.已知条件p:x2-3x-4≤0;条件q:x2-6x+9-m2≤0,若p是q的充分不必要条件,则m的取值范围是________. 11.已知A,B均为集合U={1,2,3,4,5,6}的子集,且A∩B={3},(UB)∩A={1},(UA)∩(?UB)={2,4},则B∩(UA)=________. 12.已知集合AM={1,2,3,…,11},把满足以下条件:若2kA,则2k±1A(k∈Z)的集合A称为好集,则含有至少3个偶数的好集A的个数为________个. 专题限时集训(一)A 【基础演练】 1.A [解析] 根据集合元素的互异性m≠-1,在P∩Q≠的情况下整数m的值只能是0. 2.C [解析] 集合A={x|x3},B={x|2<x<4},则UA={x|-1≤x≤3},因此,(UA)∩B={x|20时,a与b的夹角为锐角或零度角,所以命题p是假命题;又命题q是假命题,例如f(x)=综上可知,“p或q”是假命题. 【提升训练】 5.D [解析] 集合A为函数y=log2(x2-1)的定义域,由x2-1>0可得集合A=(-∞,-1)(1,+∞);集合B为函数y=x-1的值域,根据指数函数性质集合B=(0,+∞).所以A∩B={x|x>1}. 6.C [解析] 集合中的代表元素与用什么字母表示无关. 事实上A=(-∞,1)(1,+∞)(-∞,2)(2,+∞)=(-∞,+∞),集合B=(-∞,1)(1,2)∪(2,+∞),所以AB. 7.A [解析] 显然a>1且0<b0且>1;反之,a-b>0且>1a>b且>0a>b且b>0,这样推不出a>1且0<b1且0<b0且>1”的充分而不必要条件. 8.A [解析] m=(λ+2,2λ+3),m,n的夹角为钝角的充要条件是m·n<0且m≠μn(μ<0).m·n<0,即3(λ+2)-(2λ+3)<0,即λ<-3;若m=μn,则λ+2=3μ,2λ+3=-μ,解得μ=,故m=μn(μ<0)不可能,所以,m,n的夹角为钝角的充要条件是λ<-3,故λ0,则Q=[3-m,3+m],则(等号不同时取到),解得:m≥4, 若m<0,Q=[3+m,3-m],则(等号不同时取到),解得:m≤-4, 若m=0,Q={3},显然不满足,故m的取值范围为:(-∞,-4][4,+∞). 11.{5,6} [解析] 依题意作出满足条件的韦恩图,可得B∩(UA)={5,6}. 12.25 [解析] 可按集合中偶数的个数来分类.若有3个偶数,如2,4,6时,集合A中必含有1,3,5,7,另两个奇数9和11可都有,也可仅有一个,或者没有,因此符合条件的集合有4个.其余情况可类似分析. 高考学习网: 高考学习网:。
专题一集合、常用逻辑用语、函数与导数、不等式第一讲集合与常用逻辑用语考点一集合的概念及运算一、基础知识要记牢1.集合中元素的特性集合元素具有确定性、互异性和无序性.解题时要特别注意集合元素互异性的应用.2.运算性质及重要结论如(1)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A;(2)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A;(3)A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=A⇔B⊆A等.二、经典例题领悟好[例1] (1)(2017·浙江高考)已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},那么P∪Q=( ) A.(-1,2) B.(0,1)C.(-1,0) D.(1,2)(2)(2018届高三·金丽衢联考)已知全集U=R,集合A={x|x<-1或x>4},B={x|-2≤x≤3},那么阴影部分表示的集合为( )A.{x|-2≤x<4}B.{x|x≤3或x≥4}C.{x|-2≤x≤-1}D.{x|-1≤x≤3}[解析] (1)根据集合的并集的定义,得P∪Q=(-1,2).(2)由题意得,阴影部分所表示的集合为(∁U A)∩B={x|-1≤x≤3},故选D.[答案] (1)A (2)D解答集合间的运算关系问题的思路(1)正确理解各个集合的含义,认清集合元素的属性、代表的意义.(2)根据元素的不同属性采用不同的方法对集合进行化简求解.(3)确定(应用)集合间的包含关系或运算结果,常用到以下技巧:①若已知的集合是不等式的解集,用数轴求解;②若已知的集合是点集,用数形结合法求解;③若已知的集合是抽象集合,用Venn图求解.三、预测押题不能少1.(1)设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0}.若A ∩B ={1},则B =( ) A .{1,-3} B .{1,0} C .{1,3}D .{1,5}解析:选C 因为A ∩B ={1},所以1∈B ,所以1是方程x 2-4x +m =0的根,所以1-4+m =0,m =3,方程为x 2-4x +3=0,解得x =1或x =3,所以B ={1,3}.(2)设集合A ={-1,0,1},集合B ={0,1,2,3},定义A *B ={(x ,y )|x ∈A ∩B ,y ∈A ∪B },则A *B 中元素的个数是( )A .7B .10C .25D .52解析:选B 因为A ={-1,0,1},B ={0,1,2,3}, 所以A ∩B ={0,1},A ∪B ={-1,0,1,2,3}. 因为x ∈A ∩B ,所以x 可取0,1; 因为y ∈A ∪B ,所以y 可取-1,0,1,2,3. 则(x ,y )的可能取值如下表所示:故考点二 四种命题及其关系 一、基础知识要记牢与“四种命题”相关联的结论(1)若一个命题有大前提,其他三种命题需保留大前提;(2)一个命题的否命题与命题的否定不是同一个命题:前者既否定条件,又否定结论,后者只否定命题的结论;(3)互为逆否关系的命题真假相同,所以四种命题的真假个数一定为偶数. 二、经典例题领悟好[例2] (1)(2017·全国卷Ⅰ)设有下面四个命题:p 1:若复数z 满足1z ∈R ,则z ∈R ;p 2:若复数z 满足z 2∈R ,则z ∈R ; p 3:若复数z 1,z 2满足z 1z 2∈R ,则z 1=z 2; p 4:若复数z ∈R ,则z ∈R.其中的真命题为( )A.p1,p3 B.p1,p4C.p2,p3 D.p2,p4 (2)(2017·金华一中模拟)下列命题中为真命题的是( ) A.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题B.命题“x>1,则x2>1”的否命题C.命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题D.命题“若x2>0,则x>1”的逆否命题[解析] (1)设复数z=a+b i(a,b∈R),对于p1,∵1z=1a+b i=a-b ia2+b2∈R,∴b=0,∴z∈R,∴p1是真命题;对于p2,∵z2=(a+b i)2=a2-b2+2ab i∈R,∴ab=0,∴a=0或b=0,∴p2不是真命题;对于p3,设z1=x+y i(x,y∈R),z2=c+d i(c,d∈R),则z1z2=(x+y i)(c+d i)=cx-dy +(dx+cy)i∈R,∴dx+cy=0,取z1=1+2i,z2=-1+2i,z1≠z2,∴p3不是真命题;对于p4,∵z=a+b i∈R,∴b=0,∴z=a-b i=a∈R,∴p4是真命题.(2)对于A,其逆命题是:若x>|y|,则x>y,是真命题,这是因为x>|y|≥y,必有x>y;对于B,其否命题是:若x≤1,则x2≤1,是假命题.如x=-5,x2=25>1;对于C,其否命题是:若x≠1,则x2+x-2≠0,由于x=-2时,x2+x-2=0,所以原命题的否命题是假命题;对于D,若x2>0,则x>0或x<0,不一定有x>1,因此原命题与它的逆否命题都是假命题.故选A.[答案] (1)B (2)A在判定四个命题之间的关系时,首先要分清命题的“大前提、条件、结论”,再进行比较.判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题为假命题,只需举出反例.根据“互为逆否关系的命题同真同假”这一性质,当一个命题的真假不易判定时,可转化为判断其等价命题的真假.三、预测押题不能少2.(1)命题“若x,y都是偶数,则x+y也是偶数”的逆否命题是( )A.若x+y是偶数,则x与y不都是偶数B.若x+y是偶数,则x与y都不是偶数C.若x+y不是偶数,则x与y不都是偶数D .若x +y 不是偶数,则x 与y 都不是偶数解析:选C 命题的逆否命题是将条件和结论对换后分别否定,因此“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆否命题是若x +y 不是偶数,则x 与y 不都是偶数.(2)有下列四个命题:①若“xy =1,则x ,y 互为倒数”的逆命题; ②“面积相等的三角形全等”的否命题;③“若m ≤1,则x 2-2x +m =0有实数解”的逆否命题; ④“若A ∩B =B ,则A ⊆B ”的逆否命题. 其中真命题为( ) A .①② B .②③ C .④D .①②③解析:选D ①的逆命题:“若x ,y 互为倒数,则xy =1”是真命题;②的否命题:“面积不相等的三角形不是全等三角形”是真命题;③的逆否命题:“若x 2-2x +m =0没有实数解,则m >1”是真命题;命题④是假命题,所以它的逆否命题也是假命题,如A ={1,2,3,4,5},B ={4,5},显然A ⊆B 是错误的.故选D.考点三 充要条件 一、基础知识要记牢对于p 和q 两个命题,若p ⇒q ,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件;若p ⇔q ,则p 和q 互为充要条件.推出符号“⇒”具有传递性,等价符号“⇔”具有双向传递性.二、经典例题领悟好[例3] (1)(2017·浙江高考)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”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(2)设A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x -1x +1<0,B ={x ||x -b |<a },若“a =1”是“A ∩B ≠∅”的充分条件,则实数b 的取值范围是________.[解析] (1)因为{a n }为等差数列,所以S 4+S 6=4a 1+6d +6a 1+15d =10a 1+21d,2S 5=10a 1+20d ,S 4+S 6-2S 5=d ,所以d >0⇔S 4+S 6>2S 5,所以“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”的充分必要条件.(2)A ={x |-1<x <1},当a =1时,B ={x |b -1<x <b +1},若“a =1”是“A ∩B ≠∅”的充分条件,则有-1≤b -1<1或-1<b +1≤1,所以b ∈(-2,2).[答案] (1)C (2)(-2,2)判定充分、必要条件时的关注点(1)要弄清先后顺序:“A 的充分不必要条件是B ”是指B 能推出A ,且A 不能推出B ;而“A 是B 的充分不必要条件”则是指A 能推出B ,且B 不能推出A .要善于举出反例:如果从正面判断或证明一个命题的正确或错误不易进行,那么可以尝试通过举出恰当的反例来说明.三、预测押题不能少3.(1)“10a>10b”是“lg a >lg 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:选B 由10a>10b得a >b ,由lg a >lg b 得a >b >0,所以“10a>10b”是“lg a >lg b ”的必要不充分条件.(2)设p :实数x ,y 满足(x -1)2+(y -1)2≤2,q :实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x -1,y ≥1-x ,y ≤1,则p 是q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A p 表示以点(1,1)为圆心,2为半径的圆面(含边界),如图所示.q 表示的平面区域为图中阴影部分(含边界).由图可知,p 是q 的必要不充分条件.故选A.[知能专练(一)]一、选择题1.(2017·北京高考)若集合A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3},则A ∩B =( ) A .{x |-2<x <-1} B .{x |-2<x <3} C .{x |-1<x <1}D .{x |1<x <3}解析:选A 由集合交集的定义可得A ∩B ={x |-2<x <-1}.2.(2017·浙江延安中学模拟)命题“若a 2+b 2=0,a ,b ∈R ,则a =b =0”的逆否命题是( ) A .若a ≠b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2=0 B .若a =b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0 C .若a ≠0且b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0 D .若a ≠0或b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0解析:选D “若p,则q”的逆否命题为“若綈q,则綈p”,又a=b=0的实质为a=0且b=0,故其否定为a≠0或b≠0.故选D.3.(2017·宁波模拟)“x<0”是“ln(x+1)<0”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:选B ln(x+1)<0⇔0<x+1<1⇔-1<x<0,而(-1,0)是(-∞,0)的真子集,所以“x<0”是“ln(x+1)<0”的必要不充分条件.4.(2017·吉林模拟)已知p:x>1或x<-3,q:x>a,若q是p的充分不必要条件,则a的取值范围是( )A.[1,+∞) B.(-∞,1]C.[-3,+∞) D.(-∞,-3]解析:选A 设P={x|x>1或x<-3},Q={x|x>a},因为q是p的充分不必要条件,所以Q P,因此a≥1.5.(2016·全国卷Ⅱ)已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)·(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=( )A.{1} B.{1,2}C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}解析:选C 因为B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-1<x<2,x∈Z}={0,1},A={1,2,3},所以A∪B={0,1,2,3}.6.(2018届高三·安徽“江南十校”联考)已知集合A={x|x2-x≤0},函数f(x)=2-x(x ∈A)的值域为B,则(∁R A)∩B等于( )A.{x|1<x≤2} B.{x|1≤x≤2}C.{x|0≤x≤1} D.{x|x>1}解析:选A 由题意知,集合A={x|0≤x≤1},∴B={y|1≤y≤2},∁R A={x|x<0或x>1},∴(∁R A)∩B={x|1<x≤2}.7.设集合S n={1,2,3,…,n},n∈N*,若X⊆S n,把X的所有元素的乘积称为X的容量(若X中只有一个元素,则该元素的数值即为它的容量,规定空集的容量为0).若X的容量为奇(偶)数,则称X为S n的奇(偶)子集.若n=4,则S n的所有奇子集的容量之和为( ) A.7 B.8C.9 D.10解析:选A 若n=4,则S n的所有奇子集为{1},{3},{1,3},故所有奇子集的容量之和为7.8.(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B中元素的个数为( )A.3 B.2C.1 D.0解析:选B 因为A表示圆x2+y2=1上的点的集合,B表示直线y=x上的点的集合,直线y =x与圆x2+y2=1有两个交点,所以A∩B中元素的个数为2.9.(2016·山东高考)已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a和直线b 相交”是“平面α和平面β相交”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 由题意知a⊂α,b⊂β,若a,b相交,则a,b有公共点,从而α,β有公共点,可得出α,β相交;反之,若α,β相交,则a,b的位置关系可能为平行、相交或异面.因此“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”的充分不必要条件.故选A.10.下列关于命题“若抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,则{x|ax2+bx+c<0}≠∅”的逆命题、否命题、逆否命题的结论中成立的是( )A.都为真命题 B.都为假命题C.否命题为真命题 D.逆否命题为真命题解析:选D 对于原命题:“若抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,则{x|ax2+bx+c<0}≠∅”,这是一个真命题,所以其逆否命题也为真命题;但其逆命题:“若{x|ax2+bx+c<0}≠∅,则抛物线y=ax2+bx+c的开口向下”是一个假命题,因为当不等式ax2+bx+c<0的解集非空时,可以有a>0,即抛物线的开口可以向上,因此否命题也是假命题.故选D.二、填空题11.已知集合U={1,2,3,4,5,6},S={1,3,5},T={2,3,6},则S∩(∁U T)=________,集合S共有________个子集.解析:由题意可得∁U T={1,4,5},则S∩(∁U T)={1,5}.集合S的子集有∅,{1},{3},{5},{1,3},{1,5},{3,5},{1,3,5},共8个.答案:{1,5} 812.(2017·南通模拟)给出下列三个命题:①“a>b”是“3a>3b”的充分不必要条件;②“α>β”是“cos α<cos β”的必要不充分条件;③“a=0”是“函数f(x)=x3+ax2(x∈R)为奇函数”的充要条件.其中正确命题的序号为________.解析:“a>b”是“3a>3b”的充要条件,①错误;“α>β”是“cos α<cos β”的既不充分也不必要条件,②错误;“a =0”是“函数f (x )=x 3+ax 2(x ∈R)为奇函数”的充要条件,③正确.故正确命题的序号为③.答案:③13.已知R 是实数集,M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 2x <1,N ={y |y =x -1+1},则N ∩(∁R M )=________,M ∪(∁R N )=________.解析:M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 2x <1={x |x <0或x >2},N ={y |y =x -1+1}={y |y ≥1},∁R M ={x |0≤x ≤2},∁R N ={y |y <1},∴N ∩(∁R M )={x |1≤x ≤2},M ∪(∁R N )={x |x <1或x >2}. 答案:{x |1≤x ≤2} {x |x <1或x >2}14.若“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件,则实数p 的取值范围是________. 解析:由x 2-x -2>0,得x >2或x <-1. 由4x +p <0得x <-p4.故-p 4≤-1时,“x <-p4”⇒“x <-1”⇒“x 2-x -2>0”.∴p ≥4时,“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件. 答案:[4,+∞)15.(2017·诸暨质检)已知A ={x |-2≤x ≤0},B ={x |x 2-x -2≤0},则A ∪B =________,(∁R A )∩B =________.解析:∵A ={x |-2≤x ≤0},∴∁R A ={x |x <-2或x >0},又B ={x |x 2-x -2≤0}={x |-1≤x ≤2},∴A ∪B ={x |-2≤x ≤2},∴(∁R A )∩B ={x |0<x ≤2}.答案:{x |-2≤x ≤2} {x |0<x ≤2}16.(2017·四川南山模拟)已知不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件是13<x <12,则m 的取值范围是________.解析:由题意知,13<x <12是不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 13<x <12是{x ||x -m |<1}的真子集.而{x ||x -m |<1}={x |-1+m <x <1+m },所以有⎩⎪⎨⎪⎧-1+m ≤13,1+m ≥12(两个不等式不能同时取等号),解得-12≤m ≤43,所以m 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,43.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,43 17.设全集U =R ,集合A ={x |x 2-3x -4<0},B ={x |log 2(x -1)<2},则A ∩B =______,A ∪B =________,∁R A =________.解析:∵A ={x |-1<x <4},B ={x |1<x <5},∴A ∩B ={x |1<x <4},A ∪B ={x |-1<x <5},∁R A ={x |x ≤-1或x ≥4}.答案:{x |1<x <4} {x |-1<x <5} {x ≤-1或x ≥4} [选做题]1.已知集合A ={(x ,y )|x =n ,y =na +b ,n ∈Z},B ={(x ,y )|x =m ,y =3m 2+12,m ∈Z},若存在实数a ,b 使得A ∩B ≠∅成立,称点(a ,b )为“£”点,则“£”点在平面区域C ={(x ,y )|x 2+y 2≤108}内的个数为( )A .0B .1C .2D .无数个解析:选A A ={(x ,y )|x =n ,y =na +b ,n ∈Z}={(x ,y )|y =ax +b ,x ∈Z},B ={(x ,y )|x=m ,y =3m 2+12,m ∈Z}={(x ,y )|y =3x 2+12,x ∈Z},联立⎩⎪⎨⎪⎧y =ax +b ,y =3x 2+12,故3x 2-ax +12-b =0,①因为A ∩B ≠∅,故Δ=a 2-12(12-b )=a 2+12b -144≥0,即a 2+12b ≥144,联立⎩⎪⎨⎪⎧a 2+12b ≥144,a 2+b 2≤108,解得a =±62,b =6,代入①中可知x =±2,这与x ∈Z 矛盾,故“£”点在平面区域C ={(x ,y )|x 2+y 2≤108}内的个数为0,故选A.2.对于非空数集A ,B ,定义A +B ={x +y |x ∈A ,y ∈B },下列说法: ①A +B =B +A ;②(A +B )+C =A +(B +C ); ③若A +A =B +B ,则A =B ; ④若A +C =B +C ,则A =B . 其中正确的是( ) A .① B .①② C .②③D .①④解析:选B 对于①,A +B ={x +y |x ∈A ,y ∈B }={y +x |x ∈A ,y ∈B }=B +A ,①正确;对于②,(A +B )+C ={(x +y )+z |x ∈A ,y ∈B ,z ∈C }=A +(B +C ),②正确;对于③,当A ={奇数},B ={偶数}时,A +A ={偶数}=B +B ,显然A ≠B ,③错误,对于④,当A ={奇数},B ={偶数},C ={整数}时,A +C ={整数}=B +C ,显然A ≠B ,④错误.综上所述,正确的为①②,故选B.3.已知命题p :对数log a (-2t 2+7t -5)(a >0,a ≠1)有意义;q :关于实数t 的不等式t2-(a +3)t +(a +2)<0.若命题p 是命题q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.解析:由题意知,-2t 2+7t -5>0,解得1<t <52.∵命题p 是命题q 的充分不必要条件,∴1<t <52是不等式t 2-(a +3)t +(a +2)<0解集的真子集.因为方程t 2-(a +3)t +(a +2)=0两根为1,a +2,故只需a +2>52,解得a >12.即实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞第二讲函数的概念与性质考点一 函数及其表示 一、基础知识要记牢(1)函数初、高中定义形式不同,本质一样,核心是对应; (2)当两个函数的三要素完全相同时表示同一个函数;(3)分段函数是一个函数而不是几个函数,离开定义域讨论分段函数是毫无意义的. 二、经典例题领悟好[例1] (1)(2015·浙江高考)存在函数f (x )满足:对于任意x ∈R 都有( ) A .f (sin 2x )=sin x B .f (sin 2x )=x 2+x C .f (x 2+1)=|x +1| D .f (x 2+2x )=|x +1|(2)(2017·嘉兴模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +2,x ≤0,-x 2,x >0.若f (f (a ))=2,则a =________.(3)(2016·江苏高考)函数y = 3-2x -x 2的定义域是________.[解析] (1)取x =0,π2,可得f (0)=0,1,这与函数的定义矛盾,所以选项A 错误;取x=0,π,可得f (0)=0,π2+π,这与函数的定义矛盾,所以选项B 错误;取x =1,-1,可得f (2)=2,0,这与函数的定义矛盾,所以选项C 错误;取f (x )= x +1,则对任意x ∈R 都有f (x 2+2x )= x 2+2x +1=|x +1|,故选项D 正确.(2)当a ≤0时,f (a )=a 2+2a +2=(a +1)2+1>0,f (f (a ))=-(a 2+2a +2)2=2,此方程无解.当a >0时,f (a )=-a 2<0,由f (f (a ))=a 4-2a 2+2=2,解得a = 2.(3)要使函数有意义,需3-2x -x 2≥0,即x 2+2x -3≤0,得(x -1)(x +3)≤0,即-3≤x ≤1,故所求函数的定义域为[-3,1].[答案] (1)D (2) 2 (3)[-3,1]1.理解函数概念的要点函数概念本质是对应,以具体函数模型为基础,在新背景、综合背景下理解. 2.求函数定义域的类型和相应方法若已知函数的解析式,则这时函数的定义域是使解析式有意义的自变量的取值范围,只需构建并解不等式组即可;实际问题或几何问题除要考虑解析式有意义外,还应使实际问题有意义., 3.求函数值时应注意的问题分段函数的求值解不等式问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解;对具有周期性的函数求值要利用好其周期性.三、预测押题不能少1.(1)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,且0<f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,则( ) A .c ≤3 B .3<c ≤6 C .6<c ≤9D .c >9解析:选C 由题意,不妨设g (x )=x 3+ax 2+bx +c -m ,m ∈(0,3],则g (x )的三个零点分别为x 1=-3,x 2=-2,x 3=-1,因此有(x +1)(x +2)(x +3)=x 3+ax 2+bx +c -m ,则c -m =6,因此c =m +6∈(6,9].(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 3,x <0,-tan x ,0≤x <π2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=________.解析:∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=-tan π4=-1, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=f (-1)=2×(-1)3=-2. 答案:-2 考点二 函数的图象 一、基础知识要记牢函数的图象包括作图、识图、用图,其中作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.正确作图是解题的基本保障,识图、用图是解题的手段和目标.二、经典例题领悟好[例2] (1)(2016·浙江高考)函数y =sin x 2的图象是( )(2)函数f (x )的图象是如图所示的折线段OAB ,其中A (1,2),B (3,0),函数g (x )=xf (x ),那么函数g (x )值域为( )A .[0,2]B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,94 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32D .[0,4][解析] (1)∵y =sin(-x )2=sin x 2,∴函数为偶函数,可排除A 项和C 项;当x =±π2时,y =sin x 2=1,而π2<π2,且y =sin π24<1,故D 项正确. (2)由题图可知直线OA 的方程是y =2x ; 而k AB =0-23-1=-1,所以直线AB 的方程为y =-(x -3)=-x +3.由题意,知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,0≤x ≤1,-x +3,1<x ≤3,所以g (x )=xf (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2,0≤x ≤1,-x 2+3x ,1<x ≤3.当0≤x ≤1时,g (x )=2x 2∈[0,2];当1<x ≤3时,g (x )=-x 2+3x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+94,显然,当x =32时,取得最大值94;当x =3时,取得最小值0.综上所述,g (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,94.[答案] (1)D (2)B由解析式确定函数图象的判断技巧(1)由函数的定义域,判断图象左右的位置,从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)由函数的单调性,判断图象的变化趋势. (3)由函数的奇偶性,判断图象的对称性. (4)由函数的周期性,判断图象的循环往复. 三、预测押题不能少2.(1)函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b )的图象如图所示,则函数g (x )=a x +b 的大致图象是( )解析:选A 由二次函数的图象可知b <-1,0<a <1,所以g (x )=a x+b 为减函数,其图象由指数函数y =a x的图象向下平移|b |个单位长度得到,故选A.(2)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3,x ≤0,-x 2-2x +3,x >0,不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:作出函数f (x )的图象如图所示,易知函数f (x )在R 上为单调递减函数,所以不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立等价于x +a <2a -x ,即x <a 2在[a ,a +1]上恒成立,所以只需a +1<a2,即a <-2. 答案:(-∞,-2) 考点三 函数的性质 一、基础知识要记牢(1)单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.利用定义证明函数的单调性时,规范步骤为取值、作差、判断符号、下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则.(2)奇偶性:奇偶性是函数在定义域上的整体性质.偶函数的图象关于y 轴对称,在关于坐标原点对称的定义域区间上具有相反的单调性;奇函数的图象关于坐标原点对称,在关于坐标原点对称的定义域区间上具有相同的单调性.(3)周期性:周期性是函数在定义域上的整体性质.若函数在其定义域上满足f (a +x )=f (x )(a 不等于0),则其一个周期T =|a |.二、经典例题领悟好[例3] (1)(2017·北京高考)已知函数f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,则f (x )( )A .是奇函数,且在R 上是增函数B .是偶函数,且在R 上是增函数C .是奇函数,且在R 上是减函数D .是偶函数,且在R 上是减函数(2)(2016·山东高考)已知函数f (x )的定义域为R.当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,则f (6)=( ) A .-2B .-1C .0D .2(3)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( )A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11)[解析] (1)因为f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,且定义域为R ,所以f (-x )=3-x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -3x =-[ 3x -⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫13x =-f (x ),即函数f (x )是奇函数.又y =3x 在R 上是增函数,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 在R 上是减函数,所以f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 在R 上是增函数.(2)由题意知当x >12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,则f (x +1)=f (x ).又当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x ), ∴f (6)=f (1)=-f (-1). 又当x <0时,f (x )=x 3-1, ∴f (-1)=-2,∴f (6)=2.故选D. (3)∵f (x )满足f (x -4)=-f (x ), ∴f (x -8)=f (x ),∴函数f (x )是以8为周期的周期函数,则f (-25)=f (-1),f (80)=f (0),f (11)=f (3).由f (x )是定义在R 上的奇函数,且满足f (x -4)=-f (x ),得f (11)=f (3)=-f (-1)=f (1). ∵f (x )在区间[0,2]上是增函数,f (x )在R 上是奇函数,∴f (x )在区间[-2,2]上是增函数, ∴f (-1)<f (0)<f (1), 即f (-25)<f (80)<f (11). [答案] (1)A (2)D (3)D函数性质综合应用问题的3种类型和解题策略(1)函数单调性与奇偶性结合.注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.(2)周期性与奇偶性结合.此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.(3)周期性、奇偶性与单调性结合.解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.三、预测押题不能少3.(1)函数f (x )在(-∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是( )A .[-2,2]B .[-1,1]C .[0,4]D .[1,3]解析:选D ∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ). ∵f (1)=-1,∴f (-1)=-f (1)=1.故由-1≤f (x -2)≤1,得f (1)≤f (x -2)≤f (-1). 又f (x )在(-∞,+∞)单调递减,∴-1≤x -2≤1, ∴1≤x ≤3.(2)下列函数中既是奇函数又在其定义域上是减函数的是( ) A .y =lg 1+x1-xB .y =e -x-e xC .y =sin x -|cos x |D .y =x 3-3x解析:选B 选项A 错误,因为函数f (-x )=lg 1-x 1+x =-lg 1+x1-x =-f (x ),所以是奇函数且定义域为(-1,1),因为g (x )=1+x 1-x =21-x -1是增函数,所以y =lg 1+x1-x 是增函数;选项B 正确,f (-x )=e x-e -x=-(e -x-e x )=-f (x ),所以是奇函数,因为y =e -x=⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x 是减函数,y =-e x是减函数,所以y =e -x -e x是减函数;选项C 错误,f (-x )=-sin x -|cos x |≠-f (x ),所以f (x )=sin x -|cos x |不是奇函数;选项D 错误,函数y =x 3-3x 是奇函数但不是单调函数.故选B.(3)若f (x )是定义在f (x )是定义在R 上的周期为4的函数,且在[0,2]上的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -x ,0≤x ≤1,cos πx ,1<x ≤2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫293=________.解析:因为f (x )的周期为4,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫293=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫8+53=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫53=cos 5π3=cos π3=12,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫293=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=14.答案:14[知能专练(二)]一、选择题1.已知函数f (x )为奇函数,且当x >0时, f (x ) =x 2+1x,则f (-1)=( )A .-2B .0C .1D .2解析:选A f (-1)=-f (1)=-2.2.(2017·大连测试)下列函数中,与函数y =-3|x |的奇偶性相同,且在(-∞,0)上单调性也相同的是( )A .y =-1xB .y =log 2|x |C .y =1-x 2D .y =x 3-1解析:选C 函数y =-3|x |为偶函数,在(-∞,0)上为增函数,选项B 的函数是偶函数,但其单调性不符合,只有选项C 符合要求.3.(2016·全国卷Ⅰ)函数y =2x 2-e |x |在[-2,2]的图象大致为( )解析:选D f (2)=8-e 2>8-2.82>0,排除A ;f (2)=8-e 2<8-2.72<1,排除B ;x >0时,f (x )=2x 2-e x ,f ′(x )=4x -e x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14时,f ′(x )<14×4-e 0=0,因此f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14单调递减,排除C.故选D.4.(2017·天津高考)已知奇函数f (x )在R 上是增函数,g (x )=xf (x ).若a =g (-log 25.1),b =g (20.8),c =g (3),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .c <b <aC .b <a <cD .b <c <a解析:选C 由f (x )为奇函数,知g (x )=xf (x )为偶函数.因为f (x )在R 上单调递增,f (0)=0,所以当x >0时,f (x )>0,所以g (x )在(0,+∞)上单调递增,且g (x )>0.又a =g (-log 25.1)=g (log 25.1),b =g (20.8),c =g (3),20.8<2=log 24<log 25.1<log 28=3,所以b <a <c .5.若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x,x >1,⎝ ⎛⎭⎪⎫4-a 2x +2,x ≤1是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值范围为( )A .(1,+∞)B .[4,8)C .(4,8)D .(1,8)解析:选B 由题意可知函数f (x )在(-∞,1]和(1,+∞)上都为增函数,且f (x )的图象在(-∞,1]上的最高点不高于其在(1,+∞)上的最低点,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1,4-a 2>0,a ≥4-a 2+2,解得a ∈[4,8).6.两个函数的图象经过平移后能够重合,称这两个函数为“同根函数”,给出四个函数:f 1(x )=2log 2(x +1),f 2(x )=log 2(x +2),f 3(x )=log 2x 2,f 4(x )=log 22x ,则“同根函数”是( )A .f 2(x )与f 4(x )B .f 1(x )与f 3(x )C .f 1(x )与f 4(x )D .f 3(x )与f 4(x )解析:选A f 4(x )=log 22x =1+log 2x ,f 2(x )=log 2(x +2),将f 2(x )的图象沿着x 轴先向右平移2个单位得到y =log 2x 的图象,然后再沿着y 轴向上平移1个单位可得到f 4(x )的图象,根据“同根函数”的定义可知选A.7.(2016·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )(x ∈R)满足f (-x )=2-f (x ),若函数y =x +1x与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑i =1m(x i +y i )=( )A .0B .mC .2mD .4m解析:选B 因为f (-x )=2-f (x ),所以f (-x )+f (x )=2.因为-x +x2=0,f -x +f x2=1,所以函数y =f (x )的图象关于点(0,1)对称.函数y =x +1x =1+1x,故其图象也关于点(0,1)对称.所以函数y =x +1x与y =f (x )图象的交点(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m )成对出现,且每一对均关于点(0,1)对称,所以∑i =1mx i =0,∑i =1my i =2×m2=m ,所以∑i =1m(x i +y i )=m .二、填空题8.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +1,x >0,a ,x =0,g x ,x <0为奇函数,则a =________,f (g (-2))=________.解析:由函数f (x )是R 上的奇函数可得f (0)=a =0.因为g (-2)=f (-1)=-f (1)=-4,所以f (g (-2))=f (-4)=-f (4)=-25.答案:0 -259.(2016·四川高考)已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=________.解析:∵f (x )为奇函数,周期为2,∴f (1)=f (1-2)=f (-1)=-f (1),∴f (1)=0. ∵f (x )=4x,x ∈(0,1),∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12 =-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-412=-2.∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=-2. 答案:-210.(2016·江苏高考)设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1)上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +a ,-1≤x <0,⎪⎪⎪⎪⎪⎪25-x ,0≤x <1,其中a ∈R.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92,则f (5a )的值是________.解析:因为函数f (x )的周期为2,结合在[-1,1)上f (x )的解析式,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝⎛⎭⎪⎫-2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12+a ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92=f ⎝⎛⎭⎪⎫4+12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎪⎪⎪⎪⎪⎪25-12=110.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92,得-12+a =110,解得a=35.所以f (5a )=f (3)=f (4-1)=f (-1)=-1+35=-25. 答案:-2511.已知函数f (x )=x +1|x |+1,x ∈R ,则不等式f (x 2-2x )<f (3x -4)的解集为________.解析:当x ≥0时,f (x )=x +1x +1=1,当x <0时,f (x )=x +11-x =-1-2x -1, 作出f (x )的图象,如图所示.可得f (x )在(-∞,0)上递增,不等式f (x 2-2x )<f (3x -4)即为⎩⎪⎨⎪⎧3x -4≥0,x 2-2x <0或⎩⎪⎨⎪⎧3x -4<0,x 2-2x <0,x 2-2x <3x -4,即有⎩⎪⎨⎪⎧x ≥43,0<x <2或⎩⎪⎨⎪⎧x <43,0<x <2,1<x <4,解得43≤x <2或1<x <43,所以1<x <2,即不等式的解集为(1,2). 答案:(1,2)12.(2017·杭州模拟)设集合A ={x |x 2-|x +a |+2a <0,a ∈R},B ={x |x <2}.若A ≠∅且A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________.解析:由题意知x 2-|x +a |+2a <0⇒x 2<|x +a |-2a ,其解集A ≠∅时,可设A ={m <x <n }. 首先,若n =2时,则|2+a |-2a =4, 解得a =-2,满足A ⊆B .由函数y =|x +a |-2a 的图象可知,当a <-2时,n >2,不满足A ⊇B ,不合题意,即可知a ≥-2;考虑函数y =|x +a |-2a 的右支与y =x 2相切时,则x +a -2a =x 2,即x 2-x +a =0,解得a =14.又当a ≥14时,A =∅,即可知a <14.综上可知:-2≤a <14.或考虑函数y =|x +a |和函数y =x 2+2a 进行数形结合.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-2,14 三、解答题13.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +3是偶函数,且过点(2,7),g (x )=x +4. (1)求f (x )的解析式; (2)求函数F (x )=f (2x)+g (2x +1)的值域;(3)若f (x )≥mx +m +4对x ∈[2,6]恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)由题意,对任意x ∈R ,f (-x )=f (x ), ∴ax 2-bx +3=ax 2+bx +3,得2bx =0, 又∵x ∈R ,∴b =0,得f (x )=ax 2+3.把点(2,7)代入得4a +3=7,解得a =1,∴f (x )=x 2+3. (2)F (x )=f (2x)+g (2x +1)=(2x )2+3+2x +1+4=(2x )2+2×2x+7.设2x=t ,则t ∈(0,+∞),F (t )=t 2+2t +7=(t +1)2+6>7,∴函数F (x )的值域为(7,+∞).(3)依题意得当x ∈[2,6]时,x 2+3≥mx +m +4恒成立,即x 2-mx -m -1≥0对x ∈[2,6]恒成立.设p (x )=x 2-mx -m -1,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2<2,p或⎩⎪⎨⎪⎧m 2>6,p或Δ=m 2+4m +4≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧m <4,m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧m >12,m ≤5或m =-2,得m ≤1.综上可知,实数m 的取值范围是(-∞,1]. 14.设a >0,b ∈R ,函数f (x )=ax-2bx +b (0<x ≤1). (1)求函数f (x )的最小值;(2)若f (x )+|2a -b |≥0在区间(0,m ]上恒成立,求实数m 的最大值.解:(1)当b ≥0时,f (x )在0<x ≤1上递减,此时f (x )min =f (1)=a -2b +b =a -b ;当b <0时,有ax -2bx ≥2a x-2bx =2-2ab ,x =a -2b 时等号成立.当-a 2≤b <0,即a-2b≥1时,f (x )在0<x ≤1上递减,此时f (x )min =f (1)=a -b .当b <-a2,即a-2b<1时,此时f (x )min=f ⎝⎛⎭⎪⎫a -2b =2-2ab +b ,综上知f (x )min=⎩⎪⎨⎪⎧a -b ,b ≥-a2,2-2ab +b ,b <-a2.(2)当b ≤2a 时,f (x )+|2a -b |=ax-2bx +2a≥a x-4ax +2a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -4x +2, 当b >2a 时,f (x )+|2a -b |=ax+2b (1-x )-2a≥a x+4a (1-x )-2a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -4x +2. 由1x -4x +2≥0,解得1-54≤x ≤1+54, 又因为1+54<1,所以m 的最大值为1+54.第三讲基本初等函数、函数与方程及函数的应用 考点一 基本初等函数的图象与性质一、基础知识要记牢指数函数y=a x(a>0,a≠1)与对数函数y=log a x(a>0,a≠1)的图象和性质,分0<a<1,a>1两种情况,当a>1时,两函数在定义域内都为增函数,当0<a<1时,两函数在定义域内都为减函数.二、经典例题领悟好[例1] (1)(2017·杭州模拟)将函数f(x)=ax+b,g(x)=log a(1+bx)的图象画在同一个平面直角坐标系中,其中可能正确的是( )(2)设a=log36,b=log510,c=log714,则( )A.c>b>a B.b>c>aC.a>c>b D.a>b>c[解析] (1)因为g(0)=0,故排除D;选项A中,由直线可以看出b<0,由1+bx>0知,函数在y轴右侧的图象是有限的,排除A;选项C中,由直线可以看出b>0,由1+bx>0知,函数在y轴左侧的图象是有限的,排除C,故选B.(2)a=log36=log33+log32=1+log32,b=log510=log55+log52=1+log52,c=log714=log77+log72=1+log72,∵log32>log52>log72,∴a>b>c.[答案] (1)B (2)D基本初等函数的图象是其性质的直观载体,要结合图象理解性质;图象变换要以基本函数图象为基础,结合性质等判断、应用.比较指数函数值、对数函数值、幂函数值大小有三种方法:一是根据同类函数的单调性进行比较;二是采用中间值0或1等进行比较;三是将对数式转化为指数式,或将指数式转化为对数式,通过转化进行比较.三、预测押题不能少1.(1)函数y=x-x 13的图象大致为( )解析:选A 函数y =x -x 13为奇函数.当x >0时,由x -x 13>0,即x 3>x ,可得x 2>1,故x >1,结合选项,选A.(2)已知a =243,b =425,c =2513,则( ) A .b <a <c B .a <b <c C .b <c <aD .c <a <b解析:选A 因为a =243,b =425=245,由函数y =2x在R 上为增函数知,b <a ;又因为a =243=423,c =2513=523,由函数y =x 23在(0,+∞)上为增函数知,a <c .综上得b <a <c .故选A.考点二 二次函数 一、基础知识要记牢二次函数的相关结论若f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则(1)f (x )的图象与x 轴交点的横坐标是方程ax 2+bx +c =0的实根.(2)若x 1,x 2为f (x )=0的实根,则f (x )在x 轴上截得的线段长应为|x 1-x 2|=b 2-4ac|a |.(3)当⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0时,恒有f (x )>0;当⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0时,恒有f (x )<0.二、经典例题领悟好[例2] (1)(2017·浙江高考)若函数f (x )=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M -m ( )A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关(2)若二次函数f (x )满足f (3)=f (-1)=-5,且f (x )的最大值是3,则函数f (x )的解析式为________.(3)若函数f (x )=cos 2x +a sin x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2上是减函数,则a 的取值范围是________. [解析] (1)f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22-a24+b ,①当0≤-a2≤1时,f (x )min =m =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=-a 24+b ,f (x )max =M =max{f (0),f (1)}=max{b,1+a +b },∴M -m =max ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a 24,1+a +a 24与a 有关,与b 无关;②当-a2<0时,f (x )在[0,1]上单调递增,∴M -m =f (1)-f (0)=1+a 与a 有关,与b 无关; ③当-a2>1时,f (x )在[0,1]上单调递减,∴M -m =f (0)-f (1)=-1-a 与a 有关,与b 无关. 综上所述,M -m 与a 有关,但与b 无关.(2)法一:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),依题意得⎩⎪⎨⎪⎧9a +3b +c =-5,a -b +c =-5,4ac -b 24a =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =4,c =1,所以二次函数的解析式为f (x )=-2x 2+4x +1.法二:设f (x )=a (x -m )2+n (a ≠0),因为f (3)=f (-1), 所以抛物线的对称轴为x =3+-2=1,则m =1.又f (x )的最大值是3,则a <0,n =3,即f (x )=a (x -1)2+3, 由f (3)=-5得4a +3=-5,则a =-2,所以二次函数的解析式为f (x )=-2(x -1)2+3=-2x 2+4x +1. 法三:设f (x )+5=a (x -3)(x +1)(a ≠0), 即f (x )=ax 2-2ax -3a -5=a (x -1)2-4a -5, 又f (x )的最大值是3,则a <0,且-4a -5=3,所以a =-2, 所以二次函数的解析式为f (x )=-2x 2+4x +1. (3)f (x )=cos 2x +a sin x =1-2sin 2x +a sin x ,令t =sin x ,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2, 则t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,原函数化为y =-2t 2+at +1,由题意及复合函数单调性的判定可知y =-2t 2+at +1在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上是减函数,结合二次函数图象可知,a 4≤12,所以a ≤2.答案:(1)B (2)f (x )=-2x 2+4x +1 (3)(-∞,2]解决有关二次函数两类综合问题的思想方法(1)含有参数的二次函数与不等式的综合问题注意分类讨论思想、函数与方程思想的运用. (2)二次函数的最值问题,通常采用配方法,将二次函数化为y =a (x -m )2+n (a ≠0)的形式,得其图象顶点(m ,n )或对称轴方程x =m ,分三种情况:①顶点固定,区间固定; ②顶点含参数,区间固定; ③顶点固定,区间变动. 三、预测押题不能少2.(1)若不等式x 2+ax +1≥0对于一切x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12成立,则a 的最小值是( )A .0B .2C .-52D .-3解析:选C 设f (x )=x 2+ax +1,其图象开口向上,对称轴为直线x =-a 2.当-a 2≥12,即a ≤-1时,f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上是减函数,应有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12≥0⇒a ≥-52,∴-52≤a ≤-1.当-a 2≤0,即a ≥0时,f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上是增函数,应有f (0)=1≥0,恒成立,故a ≥0.当0<-a 2<12,即-1<a <0时,应有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=a 24-a22+1=1-a 24≥0恒成立,故-1<a <0.综上,a 的取值范围是a ≥-52,所以a 的最小值是-52,故选C.(2)在平面直角坐标系xOy 中,设定点A (a ,a ),P 是函数y =1x(x >0)图象上一动点.若点P ,A 之间的最短距离为22,则满足条件的实数a 的所有值为________.解析:设P ⎝⎛⎭⎪⎫x ,1x ,则|PA |2=(x -a )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -a 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-2a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x +2a 2-2,令t =x +1x,则t ≥2(x >0,当且仅当x =1时取“=”),则|PA |2=t 2-2at +2a 2-2.①当a ≤2时,(|PA |2)min =22-2a ×2+2a 2-2=2a 2-4a +2,由题意知,2a 2-4a +2=8, 解得a =-1或a =3(舍).②当a >2时,(|PA |2)min =a 2-2a ×a +2a 2-2=a 2-2. 由题意知,a 2-2=8,解得a =10或a =-10(舍), 综上知,a =-1,10. 答案:-1,10 考点三 函数的零点一、基础知识要记牢确定函数零点的常用方法(1)解方程判定法,方程易解时用此法; (2)利用零点存在的判定定理;(3)利用数形结合,尤其是那些方程两端对应的函数类型不同时多以数形结合法求解. 二、经典例题领悟好[例3] (1)(2017·全国卷Ⅲ)已知函数f (x )=x 2-2x +a (e x -1+e-x +1)有唯一零点,则a =( )A .-12B.13C.12D .1(2)(2018届高三·温州六校联考)函数f (x )=3-x+x 2-4的零点个数是________. [解析] (1)法一:由f (x )=x 2-2x +a (ex -1+e-x +1),得f (2-x )=(2-x )2-2(2-x )+a [e2-x -1+e-(2-x )+1]=x 2-4x +4-4+2x +a (e1-x+ex -1)=x 2-2x +a (ex -1+e-x +1),所以f (2-x )=f (x ),即x =1为f (x )图象的对称轴.由题意,f (x )有唯一零点,所以f (x )的零点只能为x =1,即f (1)=12-2×1+a (e1-1+e-1+1)=0,解得a =12.法二:由f (x )=0⇔a (e x -1+e -x +1)=-x 2+2x .ex -1+e-x +1≥2ex -1·e-x +1=2,当且仅当x =1时取“=”.-x 2+2x =-(x -1)2+1≤1,当且仅当x =1时取“=”. 若a >0,则a (ex -1+e-x +1)≥2a ,要使f (x )有唯一零点,则必有2a =1,即a =12.若a ≤0,则f (x )的零点不唯一.综上所述,a =12.。
一、选择题1.(2016·湖南衡阳上学期五校联考)命题“若x ≥a 2+b 2,则x ≥2ab ”的逆命题是( )A .若x <a 2+b 2,则x <2abB .若x ≥a 2+b 2,则x <2abC .若x <2ab ,则x <a 2+b 2D .若x ≥2ab ,则x ≥a 2+b 22.下列结论错误的是( )A .命题“若x 2-3x -4=0,则x =4”的逆否命题是“若x ≠4,则x 2-3x -4≠0”B .命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆命题为真命题C .“x =4”是“x 2-3x -4=0”的充分条件D .命题“若m 2+n 2=0,则m =0且n =0”的否命题是“若m 2+n 2≠0,则m ≠0或n ≠0”3.(2016·淄博期中)“x (x -5)<0成立”是“|x -1|<4成立”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.直线x -y +m =0与圆x 2+y 2-2x -1=0相交的一个充分不必要条件是( )A .-3<m <1B .-4<m <2C .0<m <1D .m <15.(2016·广东广雅中学期中)设p :f (x )=x 3-2x 2+mx +1在(-∞,+∞)上单调递增;q :m >43,则p 是q 的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .以上都不对6.(2017·杭州质检)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则“a 2>0且a 1>0”是“数列{S n }单调递增”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.设命题p :2x -1≤1,命题q :(x -a )[x -(a +1)]≤0,若q 是p 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是( )A .(0,2)B .[0,12]C .[-2,0]D .(-2,0) 8.(2016·大庆期中)给出下列命题:①等比数列{a n }的公比为q ,则“q >1”是“a n +1>a n (n ∈N *)”的既不充分也不必要条件; ②“x ≠1”是“x 2≠1”的必要不充分条件;③函数y =lg(x 2+ax +1)的值域为R ,则-2<a <2;④“a =1”是“函数y =cos 2ax -sin 2ax 的最小正周期为π”的充要条件.其中真命题的个数是( )A .1B .2C .3D .4二、填空题9.给出以下四个命题:①“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题;②“全等三角形的面积相等”的否命题;③“若q ≤-1,则x 2+x +q =0有实根”的逆否命题;④若ab 是正整数,则a ,b 都是正整数.其中真命题是________.(写出所有真命题的序号)10.已知命题p :-4<x -a <4,命题q :(x -2)(3-x )>0,若綈p 是綈q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.11.若方程x 2-mx +2m =0有两根,其中一根大于3一根小于3的充要条件是________.12.(2016·绍兴期中)已知“命题p :(x -m)2>3(x -m)”是“命题q :x2+3x -4<0”成立的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为________________.答案解析1.D 2.B3.A [∵x (x -5)<0⇒0<x <5,|x -1|<4⇒-3<x <5,∴“x (x -5)<0成立”⇒“|x -1|<4成立”,反之,则不一定成立,∴“x (x -5)<0成立”是“|x -1|<4成立”的充分而不必要条件.故选A.]4.C [圆方程化为(x -1)2+y 2=2,圆心(1,0)到直线x -y +m =0的距离d =|1+m |2,当直线与圆相交时,|1+m |2<2,即-3<m <1, 因为{m |0<m m |-3<m <1},所以0<m <1是直线与圆相交的一个充分不必要条件.故选C.]5.C [∵f (x )=x 3-2x 2+mx +1在(-∞,+∞)上单调递增,∴f ′(x )=3x 2-4x +m ,即3x 2-4x +m ≥0在R 上恒成立,∴Δ=16-12m ≤0,即m ≥43, ∵p :f (x )=x 3-2x 2+mx +1在(-∞,+∞)上单调递增,q :m >43,∴根据充分必要条件的定义可判断:p 是q 的必要不充分条件,故选C.]6.C [当a 1>0,a 2>0时,a 1q >0,所以q >0,a n =a 1q n -1>0,所以{S n }单调递增;当{S n }单调递增时,S n +1>S n ,即a n +1>0,所以a 2>0,q >0,a 1>0,所以“a 2>0且a 1>0”是“数列{S n }单调递增”的充要条件,故选C.]7.B [解不等式2x -1≤1,得12≤x ≤1,故满足命题p 的集合P =[12,1].解不等式(x -a )[x -(a +1)]≤0,得a ≤x ≤a +1,故满足命题q 的集合Q =[a ,a +1].又q 是p 的必要不充分条件,则P 是Q 的真子集,即a ≤12且a +1≥1,解得0≤a ≤12,故实数a 的取值范围是[0,12].] 8.B [若首项为负,则公比q >1时,数列为递减数列,a n +1<a n (n ∈N *).当a n +1>a n (n ∈N *)时,包含首项为正,公比q >1和首项为负,公比0<q <1两种情况,故①正确;“x ≠1”时,“x 2≠1”在x =-1时不成立,“x 2≠1”时,“x ≠1”一定成立,故②正确;函数y =lg(x 2+ax +1)的值域为R ,则x 2+ax +1=0的Δ=a 2-4≥0,解得a ≥2或a ≤-2,故③错误;“a =1”时,“函数y =cos 2x -sin 2x =cos 2x 的最小正周期为π”,但“函数y =cos 2ax -sin 2ax 的最小正周期为π”时,a =±1,故“a =1”是“函数y =cos 2ax -sin 2ax 的最小正周期为π”的充分不必要条件,故④错误.故选B.]9.①③解析 ①命题“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题为“若x ,y 互为相反数,则x +y =0”,显然①为真命题;②不全等的三角形的面积也可能相等,故②为假命题;③原命题正确,所以它的逆否命题也正确,故③为真命题;④若ab 是正整数,则a ,b 不一定都是正整数,例如a =-1,b =-3,故④为假命题.10.[-1,6]解析 p :-4<x -a<4⇔a -4<x<a +4;q :(x -2)(3-x)>0⇔2<x<3.又綈p 是綈q 的充分不必要条件,即q 是p 的充分不必要条件,所以⎩⎨⎧ a -4≤2,a +4>3或⎩⎨⎧a -4<2,a +4≥3,解得-1≤a≤6. 11.m>9解析 方程x2-mx +2m =0对应二次函数为f(x)=x2-mx +2m ,若方程x2-mx +2m =0有两根,其中一根大于3一根小于3,则f(3)<0,解得m>9,即方程x2-mx +2m =0有两根,其中一根大于3一根小于3的充要条件是m>9.12.{m|m≥1或m≤-7}解析 由命题p 中的不等式(x -m)2>3(x -m)变形,得(x -m)(x -m -3)>0,解得x>m +3或x<m ;由命题q 中的不等式x2+3x -4<0变形,得(x -1)·(x +4)<0,解得-4<x<1,因为命题p 是命题q 的必要不充分条件,所以m +3≤-4或m≥1,解得m≤-7或m≥1.所以m 的取值范围为{m|m≥1或m≤-7}.。
基础巩固题组(建议用时:25分钟)一、选择题1.(2015·全国Ⅱ卷)已知集合A={1,2,3},B={2,3},则( )A.A=BB.A∩B=∅C.A BD.B A解析∵A={1,2,3},B={2,3},∴2,3∈A且2,3∈B,1∈A但1∉B,∴B A.答案 D2.(2016·全国Ⅱ卷)已知集合A={1,2,3},B={x|x2<9},则A∩B=( )A.{-2,-1,0,1,2,3}B.{-2,-1,0,1,2}C.{1,2,3}D.{1,2}解析由于B={x|x2<9}={x|-3<x<3},又A={1,2,3},因此A∩B={1,2}.答案 D3.(2017·肇庆模拟)已知集合A={x|lg x>0},B={x|x≤1},则( )A.A∩B≠∅B.A∪B=RC.B⊆AD.A⊆B解析由B={x|x≤1},且A={x|lg x>0}=(1,+∞),∴A∪B=R.答案 B4.已知集合P={x|x2≤1},M={a}.若P∪M=P,则a的取值范围是( )A.(-∞,-1]B.[1,+∞)C.[-1,1]D.(-∞,-1]∪[1,+∞)解析因为P∪M=P,所以M⊆P,即a∈P,得a2≤1,解得-1≤a≤1,所以a的取值范围是[-1,1].答案 C5.(2016·山东卷)设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},则A∪B=( )A.(-1,1)B.(0,1)C.(-1,+∞)D.(0,+∞)解析由y=2x,x∈R,知y>0,则A=(0,+∞).又B={x|x2-1<0}=(-1,1).因此A∪B=(-1,+∞).答案 C6.(2016·浙江卷)已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合P={1,3,5},Q={1,2,4},则(∁U P)∪Q=( )A.{1}B.{3,5}C.{1,2,4,6}D.{1,2,3,4,5}解析 ∵U ={1,2,3,4,5,6},P ={1,3,5},∴∁U P ={2,4,6},∵Q ={1,2,4},∴(∁U P )∪Q ={1,2,4,6}. 答案 C7.若x ∈A ,则1x ∈A ,就称A 是伙伴关系集合,集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,12,2,3的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( ) A.1B.3C.7D.31解析 具有伙伴关系的元素组是-1,12,2,所以具有伙伴关系的集合有3个:{-1},⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,2,⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,2. 答案 B8.已知全集U =R ,A ={x |x ≤0},B ={x |x ≥1},则集合∁U (A ∪B )=( ) A.{x |x ≥0} B.{x |x ≤1} C.{x |0≤x ≤1}D.{x |0<x <1}解析 ∵A ={x |x ≤0},B ={x |x ≥1}, ∴A ∪B ={x |x ≤0或x ≥1},在数轴上表示如图. ∴∁U (A ∪B )={x |0<x <1}. 答案 D 二、填空题9.已知集合A ={x |x 2-2x +a >0},且1∉A ,则实数a 的取值范围是________. 解析 ∵1∉{x |x 2-2x +a >0},∴1∈{x |x 2-2x +a ≤0},即1-2+a ≤0,∴a ≤1. 答案 (-∞,1]10.(2017·宁波调研)集合A ={0,|x |},B ={1,0,-1},若A ∪B =B ,则A ∩B =________;A ∪B =________;∁B A =________.解析 A ={0,|x |},B ={1,0,-1},若A ∪B =B ,则A ⊆B ,∴|x |=1,∴A ∩B ={0,1},A ∪B ={-1,0,1},∁B A ={-1}.答案 {0,1} {-1,0,1} {-1}11.集合A ={x |x <0},B ={x |y =lg[x (x +1)]},若A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B },则A -B =________.解析 由x (x +1)>0,得x <-1或x >0, ∴B =(-∞,-1)∪(0,+∞),∴A -B =[-1,0). 答案 [-1,0)12.(2017·湖州质检)已知集合A ={x |x 2-2 016x -2 017≤0},B ={x |x <m +1},若A ⊆B ,则实数m 的取值范围是________.解析 由x 2-2 016x -2 017≤0,得A =[-1,2 017], 又B ={x |x <m +1},且A ⊆B , 所以m +1>2 017,则m >2 016. 答案 (2 016,+∞)13.(2017·金华模拟)设集合A ={x ∈N |6x +1∈N },B ={x |y =ln(x -1)},则A =________,B =________,A ∩(∁R B )=________. 解析 当x =0,1,2,5时,6x +1的值分别为6,3,2,1,当x ∈N 且x ≠0,1,2,5时,6x +1∉N ,∴A ={0,1,2,5},由x -1>0,得x >1,∴B ={x |x >1},∁R B ={x |x ≤1},∴A ∩(∁R B )={0,1}.答案 {0,1,2,5} {x |x >1} {0,1}能力提升题组 (建议用时:10分钟)14.(2016·全国Ⅲ卷改编)设集合S ={x |(x -2)(x -3)≥0},T ={x |x >0},则(∁R S )∩T =( ) A.[2,3] B.(-∞,-2)∪[3,+∞) C.(2,3)D.(0,+∞)解析 易知S =(-∞,2]∪[3,+∞),∴∁R S =(2,3), 因此(∁R S )∩T =(2,3). 答案 C15.(2016·黄山模拟)集合U =R ,A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |y = ln(1-x )},则图中阴影部分所表示的集合是( ) A.{x |x ≥1} B.{x |1≤x <2} C.{x |0<x ≤1}D.{x |x ≤1}解析 易知A =(-1,2),B =(-∞,1),∴∁U B =[1,+∞),A ∩(∁U B )=[1,2).因此阴影部分表示的集合为A ∩(∁U B )={x |1≤x <2}. 答案 B16.(2017·南昌十所省重点中学模拟)设集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈N |14≤2x ≤16,B ={x |y =ln(x 2-3x )},则A ∩B 中元素的个数是________.解析 由14≤2x≤16,x ∈N ,∴x =0,1,2,3,4,即A ={0,1,2,3,4}. 又x 2-3x >0,知B ={x |x >3或x <0}, ∴A ∩B ={4},即A ∩B 中只有一个元素. 答案 117.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 ∈R ||x +2|<3}={x ∈R |-5<x <1}, 由A ∩B =(-1,n )可知m <1,则B ={x |m <x <2},画出数轴,可得m =-1,n =1.所以m +n =0. 答案 018.(2017·丽水质检)若三个非零且互不相等的实数a ,b ,c 满足1a +1b =2c,则称a ,b ,c 是调和的;若满足a +c =2b ,则称a ,b ,c 是等差的,若集合P 中元素a ,b ,c 既是调和的,又是等差的,则称集合P 为“好集”,若集合M ={x ||x |≤2 014,x ∈Z },集合P ={a ,b ,c }⊆M ,则(1)“好集”P 中的元素最大值为________; (2)“好集”P 的个数为________.解析 (1)由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧1a +1b =2c ,a +c =2b ⇒1a +2a +c =2c⇒c (a +c )+2ac =2a (a +c )⇒c 2+ac -2a 2=0⇒(c +2a )(c -a )=0,∵c ≠a ,∴c =-2a ,b =a +c2=-a2,∴c =4b ,令-2 014≤4b ≤2 014,得-503≤b ≤503,∴P 中最大元素为4b =4×503=2 012.(2)由(1)知P ={-2b ,b ,4b }且-503≤b ≤503,所以“好集”P 的个数为2×503=1 006. 答案 (1)2 012 (2)1 006。
1.集合与常用逻辑用语1.【2018年浙江卷】已知平面α,直线m,n满足mα,nα,则“m∥n”是“m∥α”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2.【2018年浙江卷】已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则A. B.{1,3} C.{2,4,5} D.{1,2,3,4,5}3.【2018年文北京卷】能说明“若a﹥b,则”为假命题的一组a,b的值依次为_________.4.【2018年江苏卷】已知集合5.【2018年天津卷文】设,则“,”是“,那么”的________.A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件6.【2018年天津卷文】设集合,,,则A. B. C. D.7.【2018年北京卷文】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8.【2018年北京卷文】已知集合A={(|||<2)},B={−2,0,1,2},则A.{0,1}B.{−1,0,1}C.{−2,0,1,2}D.{−1,0,1,2}9.【2018年新课标I卷文】已知集合A. B. C. D.,,则10.【2018年全国卷Ⅲ文】已知集合A. B. C. D.,,则11.【2018年全国卷II文】已知集合A. B. C. D.,,则优质模拟试题12.【福建省厦门市2018届二质检文】已知集合A. B. C. D.,则()13.【山东省威海市2018届二模文】已知命题:“题的是()A. B. C. D. 14.【江西省重点中学2018届二联文】已知数列”,命题:“”,则下列为真命是等差数列,,,为正整数,则“”是“”的()A.充要条件B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件15.【湖南省湘潭市2018届四模文】设有下面四个命题::若:若,则,则;:若;:若,则,则;.其中的真命题为()A.,B.,C.,D.,16.【山西省两市2018届二联考文】下列语句中正确的个数是()①,函数都不是偶函数;②命题“若,则”的否命题是真命题;③若或为真,则,非均为真;④已知向量A.0B.1C.2D.3,则“”的充分不必要条件是“与夹角为锐角”. 17.【山东省烟台市2018届二模文】已知命题:在中,是的充要条件,命题:若为等差数列A.的前项和,则B. C. D.成等差数列.下列命题为真命题的是()18.【河南省洛阳市2018届三模文】下列叙述中正确的个数是()①将一组样本数据中的每个数据都加上同一个常数后,方差不变;②命题,,命题,,则为真命题;③“”是“的必要而不充分条件;④将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象.【 【A. 1B. 2C. 3D. 419.【重庆市 2018 届三模文】设集合A.B. C.D.20. 河北省衡水中学 2018 届第十六次模拟文】已知集合A.B.C. D.21.【辽宁省大连市 2018 届二模文】下面四个命题:,若 ,则实数 的取值范围是( ), ,则( ):命题“”的否定是“”;:向量 ,则是的充分且必要条件;:“在中,若,则“”的逆否命题是“在 中,若 ,则“ ”;:若“”是假命题,则 是假命题.其中为真命题的是( ) A.B.C. D.22.【山东省潍坊市 2018 届三模文】直线是“”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23.【安徽省示范高中(皖江八校)2018 届 5 月联考文】已知集合实数 的值为()A.B.C.D.24.【宁夏银川一 中 2018 届三模文】下列选项中,说法正确的是 ,则“ 或 ”,若 ,则A. 命题是命题 的必要条件.B. 若向量C. 若D. 命题“满足,则,则 与 的夹角为钝角..”的否定是“ ”.25.浙江省教育绿色评价联盟 2018 届 5 月】已知函数,则 “ 的最大值为 ”是“ 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【26.浙江省教育绿色评价联盟2018届5月】已知集合则A. B. C.D.27.【山东省烟台市2018届二模文】已知命题:在中,,,若,是的充要条件,命题:若为等差数列A.的前项和,则B. C. D.成等差数列.下列命题为真命题的是()28.【河北省衡水中学2018届第十六次模拟文】下面几个命题中,假命题是()A.“若a≤b,则2a≤2b-1”的否命题B.“∀a∈(0,+∞),函数y=a x在定义域内单调递增”的否定C.“π是函数y=sin x的一个周期”或“2π是函数y=sin2x的一个周期”D.“x2+y2=0”是“xy=0”的必要条件29.【辽宁省大连市2018届二模文】下面四个命题::命题“”的否定是“”;:向量,则是的充分且必要条件;:“在中,若,则“”的逆否命题是“在中,若,则“”;:若“”是假命题,则是假命题.其中为真命题的是()A. B. C. D.30.【山东省烟台市2018届一模】已知函数和,命题:在定义域内部是增函数;函数的零点所在的区间为(0,2),则在命题:A.0B.1C.2D.3中,真命题的个数为()1.集合与常用逻辑用语答案1.【2018年浙江卷】已知平面α,直线m,n满足mα,nA.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【答案】A【解析】α,则“m∥n”是“m∥α”的点睛:充分、必要条件的三种判断方法:(1)定义法:直接判断“若则”、“若则”的真假.并注意和图示相结合,例如“⇒”为真,则是的充分条件.(2)等价法:利用⇒与非⇒非,⇒与非⇒非,⇔与非⇔非的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.(3)集合法:若⊆,则是的充分条件或是的必要条件;若=,则是的充要条件.2.【2018年浙江卷】已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则A. B.{1,3} C.{2,4,5} D.{1,2,3,4,5}【答案】C【解析】试题分析:分析:根据补集的定义可得结果.详解:因为全集,,所以根据补集的定义得,故选C.点睛:若集合的元素已知,则求集合的交集、并集、补集时,可根据交集、并集、补集的定义求解.3.【2018年文北京卷】能说明“若a﹥b,则【答案】(答案不唯一)”为假命题的一组a,b的值依次为_________.【解析】分析:根据原命题与命题的否定的真假关系,可将问题转化为找到使“若根据不等式的性质,去特值即可.详解:使“若,则”为假命题,则使“若,则”为真命题即可,,则”成立的,..“..只需取即可满足,所以满足条件的一组 的值为 (答案不唯一)点睛:此题考查不等式的运算,解决本题的核心关键在于对原命题与命题的否定真假关系的灵活转换,对不等式性质及其等价变形的充分理解,只要多取几组数值,解决本题并不困难4.【2018 年江苏卷】已知集合【答案】{1,8}, ,那么 ________.点睛:本题考查交集及其运算,考查基础知识,难度较小.5.【2018 年天津卷文】设 ,则“”是“” 的A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【解析】分析:求解三次不等式和绝对值不等式,据此即可确定两条件的充分性和必要性是否成立即可详解:求解不等式可得 ,求解绝对值不等式 可得 或,据此可知: ”是“ ” 的充分而不必要条件.本题选择 A 选项.点睛:本题主要考查绝对值不等式的解法,充分不必要条件的判断等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.6.【2018 年天津卷文】设集合 , , ,则A.B. C.D.【答案】C【解析】分析:由题意首先进行并集运算,然后进行交集运算即可求得最终结果 详解:由并集的定义可得:,结合交集的定义可知: .本题选择 C 选项.点睛:本题主要考查并集运算、交集运算等知识,意在考查学生的计算求解能力 7.【2018 年北京卷文】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【答案】B.点睛:此题主要考查充分必要条件,实质是判断命题“”以及“ ”的真假.判断一个命题为真命题,要给出理论依据、推理证明;判断一个命题为假命题,只需举出反例即可,或者当一个命题正面很难判断真假时,可利用原命题与逆否命题同真同假的特点转化问题.8.【2018 年北京卷文】已知集合 A ={( || |<2)},B ={−2,0,1,2},则A. {0,1}B. {−1,0,1}C. {−2,0,1,2}D. {−1,0,1,2}【答案】A【解析】分析:将集合详解:化成最简形式,再进行求交集运算., , ,故选 A.点睛:此题考查集合的运算,属于送分题.9.【2018 年新课标 I 卷文】已知集合A.B. C.D.【答案】A, ,则【解析】分析:利用集合的交集中元素的特征,结合题中所给的集合中的元素,求得集合 中的元素,最后求得结果.详解:根据集合交集中元素的特征,可以求得,故选 A.点睛:该题考查的是有关集合的运算的问题,在解题的过程中,需要明确交集中元素的特征,从而求得结果10.【2018 年全国卷Ⅲ文】已知集合 , ,则A.B. C. D.【答案】C【解析】分析:由题意先解出集合 A,进而得到结果。
1.集合与常用逻辑用语1.【2018年浙江卷】已知平面α,直线m,n满足mα,nα,则“m∥n”是“m∥α”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【答案】A【解析】点睛:充分、必要条件的三种判断方法:(1)定义法:直接判断“若则”、“若则”的真假.并注意和图示相结合,例如“⇒”为真,则是的充分条件.(2)等价法:利用⇒与非⇒非,⇒与非⇒非,⇔与非⇔非的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.(3)集合法:若⊆,则是的充分条件或是的必要条件;若=,则是的充要条件.2.【2018年浙江卷】已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则A. B. {1,3} C. {2,4,5} D. {1,2,3,4,5}【答案】C【解析】试题分析:分析:根据补集的定义可得结果.详解:因为全集,,所以根据补集的定义得,故选C.点睛:若集合的元素已知,则求集合的交集、并集、补集时,可根据交集、并集、补集的定义求解.3.【2018年理数天津卷】设,则“”是“”的A. 充分而不必要条件B. 必要而不重复条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件【答案】A【解析】分析:首先求解绝对值不等式,然后求解三次不等式即可确定两者之间的关系.详解:绝对值不等式,由.据此可知是的充分而不必要条件.本题选择A选项.点睛:本题主要考查绝对值不等式的解法,充分不必要条件的判断等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.4.【2018年理数天津卷】设全集为R,集合,,则A. B. C. D.【答案】B点睛:本题主要考查交集的运算法则,补集的运算法则等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 5.【2018年江苏卷】已知集合,,那么________.【答案】{1,8}【解析】分析:根据交集定义求结果.详解:由题设和交集的定义可知:.点睛:本题考查交集及其运算,考查基础知识,难度较小.6.【2018年理北京卷】设a,b均为单位向量,则“”是“a⊥b”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【答案】C【解析】分析:先对模平方,将等价转化为0,再根据向量垂直时数量积为零得充要关系.详解:,因为a,b均为单位向量,所以 a⊥b,即“”是“a⊥b”的充分必要条件.选C.点睛:充分、必要条件的三种判断方法.1.定义法:直接判断“若则”、“若则”的真假.并注意和图示相结合,例如“⇒”为真,则是的充分条件.2.等价法:利用⇒与非⇒非,⇒与非⇒非,⇔与非⇔非的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.3.集合法:若⊆,则是的充分条件或是的必要条件;若=,则是的充要条件.7.【2018年理北京卷】已知集合A={x||x|<2},B={–2,0,1,2},则A B=A. {0,1}B. {–1,0,1}C. {–2,0,1,2}D. {–1,0,1,2}【答案】A点睛:认清元素的属性,解决集合问题时,认清集合中元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.8.【2018年理新课标I卷】已知集合,则A. B.C. D.【答案】B【解析】分析:首先利用一元二次不等式的解法,求出的解集,从而求得集合A,之后根据集合补集中元素的特征,求得结果.详解:解不等式得,所以,所以可以求得,故选B.点睛:该题考查的是有关一元二次不等式的解法以及集合的补集的求解问题,在解题的过程中,需要明确一元二次不等式的解集的形式以及补集中元素的特征,从而求得结果.9.【2018年全国卷Ⅲ理】已知集合,,则A. B. C. D.【答案】C【解析】分析:由题意先解出集合A,进而得到结果。
专题限时集训(十七) 集合与常用逻辑用语[建议A 、B 组各用时:45分钟] [A 组 高考题、模拟题重组练]一、集合1.(2017·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x <2},B ={x |3-2x >0},则( )A .A ∩B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <32 B .A ∩B =∅C .A ∪B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <32 D .A ∪B =RA [因为B ={x |3-2x >0}=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <32,A ={x |x <2},所以A ∩B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <32,A ∪B ={x |x <2}.故选A.]2.(2016·全国卷Ⅰ)设集合A ={1,3,5,7},B ={x |2≤x ≤5},则A ∩B =( )A .{1,3}B .{3,5}C .{5,7}D .{1,7}B [集合A 与集合B 的公共元素有3,5,故A ∩B ={3,5},故选B.]3.(2016·全国卷Ⅱ)已知集合A ={1,2,3},B ={x |(x +1)·(x -2)<0,x ∈Z },则A ∪B =( ) A .{1} B .{1,2} C .{0,1,2,3}D .{-1,0,1,2,3}C [B ={x |(x +1)(x -2)<0,x ∈Z }={x |-1<x <2,x ∈Z }={0,1},又A ={1,2,3},所以A ∪B ={0,1,2,3}.]4.设集合A ={y |y =2x,x ∈R },B ={x |x 2-1<0},则A ∪B =( )A .(-1,1)B .(0,1)C .(-1,+∞)D .(0,+∞)C [由已知得A ={y |y >0},B ={x |-1<x <1},则A ∪B ={x |x >-1}.故选C.] 5.已知集合P ={x ∈R |1≤x ≤3},Q ={x ∈R |x 2≥4},则P ∪(∁R Q )=( )A .[2,3]B .(-2,3]C .[1,2)D .(-∞,-2]∪[1,+∞)B [∵Q ={x ∈R |x 2≥4},∴∁R Q ={x ∈R |x 2<4}={x |-2<x <2}.∵P={x∈R|1≤x≤3},∴P∪(∁R Q)={x|-2<x≤3}=(-2,3].]6.已知集合A={1,2},B={a,a2+3}.若A∩B={1},则实数a的值为________.1[∵A∩B={1},A={1,2},∴1∈B且2∉B.若a=1,则a2+3=4,符合题意.又a2+3≥3≠1,故a=1.]二、命题及其关系、充分条件与必要条件7.(2016·渭南一模)以下说法错误的是( )A.命题“若x2-3x+2=0,则x=1”的逆否命题为“若x≠1,则x2-3x+2≠0”B.“x=2”是“x2-3x+2=0”的充分不必要条件C.若命题p:存在x0∈R,使得x20-x0+1<0,则綈p:对任意x∈R,都有x2-x+1≥0 D.若p∧q为假命题,则p,q均为假命题D[“若x2-3x+2=0,则x=1”的逆否命题为“若x≠1,则x2-3x+2≠0”,A项正确;由x2-3x+2=0,解得x=1或2,因此“x=2”是“x2-3x+2=0”的充分不必要条件,B项正确;命题p:存在x0∈R,使得x20-x0+1<0,则﹁p:对任意x∈R,都有x2-x+1≥0,C 项正确;由p∧q为假命题,则p,q中至少有一个为假命题,因此D项不正确.故选D.]8.设x∈R,则“2-x≥0”是“|x-1|≤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B[∵2-x≥0,∴x≤2.∵|x-1|≤1,∴0≤x≤2.∵当x≤2时不一定有x≥0,当0≤x≤2时,一定有x≤2,∴“2-x≥0”是“|x-1|≤1”的必要不充分条件.故选B.]9.设m,n为非零向量,则“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”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A [法一:由题意知|m |≠0,|n |≠0. 设m 与n 的夹角为θ. 若存在负数λ,使得m =λn , 则m 与n 反向共线,θ=180°, ∴m ·n =|m ||n |cos θ=-|m ||n |<0.当90°<θ<180°时,m ·n <0,此时不存在负数λ,使得m =λn . 故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分不必要条件. 故选A.法二:∵m =λn ,∴m ·n =λn ·n =λ|n |2. ∴当λ<0,n ≠0时,m ·n <0.反之,由m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π, 当〈m ,n 〉∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π时,m ,n 不共线.故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分不必要条件. 故选A.]10.已知直线a ,b 分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a 和直线b 相交”是“平面α和平面β相交”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 [由题意知a ⊂α,b ⊂β,若a ,b 相交,则a ,b 有公共点,从而α,β有公共点,可得出α,β相交;反之,若α,β相交,则a ,b 的位置关系可能为平行、相交或异面.因此“直线a 和直线b 相交”是“平面α和平面β相交”的充分不必要条件.故选A.]11.(2016·黄冈二模)设集合A ={x |x >-1},B ={x |x ≥1},则“x ∈A 且x ∉B ”成立的充要条件是( ) A .-1<x ≤1 B .x ≤1 C .x >-1D .-1<x <1D [由x ∈A 且x ∉B 知x ∈A ∩(∁R B ),又∁R B ={x |x <1},则A ∩(∁R B )={x |-1<x <1}.] 三、简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词12.已知命题p :∃x ∈R ,x 2-x +1≥0;命题q :若a 2<b 2,则a <b .下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∧﹁qC .﹁p ∧qD .﹁p ∧﹁qB [∵一元二次方程x 2-x +1=0的判别式Δ=(-1)2-4×1×1<0,∴x 2-x +1>0恒成立,∴p 为真命题,﹁p 为假命题.∵当a =-1,b =-2时,(-1)2<(-2)2,但-1>-2, ∴q 为假命题,﹁q 为真命题.根据真值表可知p ∧﹁q 为真命题,p ∧q ,﹁p ∧q ,﹁p ∧﹁q 为假命题. 故选B.]13.(2015·全国卷Ⅰ)设命题p :∃n ∈N ,n 2>2n,则﹁p 为( )A .∀n ∈N ,n 2>2nB .∃n ∈N ,n 2≤2nC .∀n ∈N ,n 2≤2nD .∃n ∈N ,n 2=2nC [因为“∃x ∈M ,p (x )”的否定是“∀x ∈M ,﹁ p (x )”,所以命题“∃n ∈N ,n 2>2n”的否定是“∀n ∈N ,n 2≤2n”.故选C.]14.(2013·全国卷Ⅰ)已知命题p :∀x ∈R,2x<3x;命题q :∃x ∈R ,x 3=1-x 2,则下列命题中为真命题的是( ) A .p ∧q B .﹁p ∧q C .p ∧﹁qD .﹁p ∧﹁qB [当x =0时,有2x=3x,不满足2x<3x,∴p :∀x ∈R,2x<3x是假命题.如图,函数y =x 3与y =1-x 2有交点,即方程x 3=1-x 2有解, ∴q :∃x ∈R ,x 3=1-x 2是真命题. ∴p ∧q 为假命题,排除A.∴﹁ p 为真命题,∴﹁ p ∧q 是真命题,选B.] 15.下列命题中假命题的是( )A .∃x 0∈R ,ln x 0<0B .∀x ∈(-∞,0),e x>x +1 C .∀x >0,5x>3xD .∃x 0∈(0,+∞),x 0<sin x 0D [对于A ,比如x 0=1e 时,ln 1e =-1,是真命题;对于B ,令f (x )=e x-x -1,f ′(x )=e x-1<0,f (x )递减,所以f (x )>f (0)=0,是真命题;对于C ,函数y =a x当a >1时是增函数,是真命题;对于D ,令g (x )=x -sin x ,g ′(x )=1-cos x ≥0,g (x )递增,所以g (x )>g (0)=0,是假命题.故选D.]16.(2016·武汉一模)已知命题“∃x 0∈R ,x 20+ax 0-4a <0”为假命题,则实数a 的取值范围为( ) A .[-16,0] B .(-16,0) C .[-4,0]D .(-4,0)A [由题意可知“∀x ∈R ,x 2+ax -4a ≥0”为真命题,所以Δ=a 2+16a ≤0,解得-16≤a ≤0,故选A.][B 组 “12+4”模拟题提速练]一、选择题1.(2017·郑州二模)已知集合A ={x |log 2x ≤1},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1x >1,则A ∩(∁R B )=( ) A .(-∞,2] B .(0,1] C .[1,2]D .(2,+∞)C [A =(0,2],B =(0,1),则∁R B =(-∞,0]∪[1,+∞),所以A ∩∁R B =[1,2],故选C.]2.已知集合A ={1,2,3,4},B ={x ∈Z ||x |≤1},则A ∩(∁Z B )=( )A .∅B .4C .{3,4}D .{2,3,4}D [因为集合A ={1,2,3,4},B ={x ∈Z ||x |≤1}={-1,0,1},所以A ∩(∁Z B )={2,3,4}.]3.已知集合P ={x |-1<x <b ,b ∈N },Q ={x |x 2-3x <0,x ∈Z },若P ∩Q ≠∅,则b 的最小值等于( ) A .0 B .1 C .2D .3C [集合P ={x |-1<x <b ,b ∈N },Q ={x |x 2-3x <0,x ∈Z }={1,2},P ∩Q ≠∅,可得b 的最小值为2.]4.(2016·武汉一模)已知集合A ={x |y =lg(x -x 2)},集合B ={x |x 2-cx <0,c >0},若A ⊆B ,则c 的取值范围为( )A .(0,1]B .(0,1)C .[1,+∞)D .(1,+∞)C [由题意将两个集合化简得:A =(0,1),B =(0,c ),因为A ⊆B ,所以c ≥1.] 5.以下四个命题中,真命题的个数是( )①“若a +b ≥2,则a ,b 中至少有一个不小于1”的逆命题;②存在正实数a,b,使得lg(a+b)=lg a+lg b;③“所有奇数都是素数”的否定是“至少有一个奇数不是素数”;④在△ABC中,A<B是sin A<sin B的充分不必要条件.A.0 B.1C.2 D.3C[对于①,原命题的逆命题为:若a,b中至少有一个不小于1,则a+b≥2,而a =2,b=-2满足a,b中至少有一个不小于1,但此时a+b=0,故①是假命题;对于②,根据对数的运算性质,知当a=b=2时,lg(a+b)=lg a+lg b,故②是真命题;对于③,易知“所有奇数都是素数”的否定就是“至少有一个奇数不是素数”,③是真命题;对于④,根据题意,结合边角的转换,以及正弦定理,可知A<B⇔a<b(a,b为角A,B所对的边)⇔2R sin A<2R sin B(R为△ABC外接圆的半径)⇔sin A<sin B,故A<B是sin A<sin B的充要条件,故④是假命题.选C.]6.(2017·武汉模拟)设a,b,c均为非零向量,则a=c是a·b=b·c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[当a=c时,a·b=b·c显然成立,充分性成立;反之当a=(0,1),b=(1,0),c=(0,-1)时,a·b=b·c,但a≠c,必要性不成立,所以“a=c”是“a·b=b·c”成立的充分不必要条件,故选A.]7.(2016·太原二模)已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={3,4,5},N={1,2,5},则集合{1,2}可以表示为( )A.M∩N B.(∁U M)∩NC.M∩(∁U N) D.(∁U M)∩(∁U N)B[因为M={3,4,5},N={1,2,5},所以M∩N={5},(∁U M)∩N={1,2},M∩(∁U N)={3,4},(∁U M)∩(∁U N)=∅.]8.函数f(x)的定义域为实数集R,“f(x)是奇函数”是“|f(x)|是偶函数”的( ) A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.既不充分也不必要条件D.充要条件A[f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x),所以|f(-x)|=|-f(x)|=|f(x)|,因此|f(x)|是偶函数,所以当f(x)为奇函数时,|f(x)|为偶函数,但由|f(x)|为偶函数不能得出结论f (x )为奇函数,因此本题选A.]9.(2016·开封联考)命题p :存在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,使sin x +cos x >2;命题q :“∃x 0∈(0,+∞),ln x 0=x 0-1”的否定是“∀x ∈(0,+∞),ln x ≠x -1”,则四个命题:(﹁p )∨(﹁ q ),p ∧q ,(﹁ p )∧q ,p ∨(﹁ q )中,真命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4B [因为sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4≤2,故命题p 为假命题;特称命题的否定为全称命题,根据命题的否定知命题q 为真命题,则(﹁ p )∨(﹁ q )为真命题,p ∧q 为假命题,(﹁ p )∧q 为真命题,p ∨(﹁ q )为假命题.]10.(2017·黄冈模拟)设全集U ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R },A ={(x ,y )|y =x +1},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ,y ⎪⎪⎪y x +1=1,则A ∩∁U B =( ) A .{(-1,0)} B .{-1} C .{-1,0}D .∅A [由题意得B ={(x ,y )|y =x +1,x ≠-1},所以∁U B ={(-1,0)}∪{(x ,y )|y ≠x +1},所以A ∩(∁U B )={(-1,0)},故选A.]11.命题p :函数y =log 2(x 2-2x )的单调增区间是[1,+∞),命题q :函数y =13x+1的值域为(0,1).下列命题是真命题的为( ) A .p ∧q B .p ∨q C .p ∧(﹁q )D .﹁qB [令t =x 2-2x ,则函数y =log 2(x 2-2x )化为y =log 2t , 由x 2-2x >0,得x <0或x >2,所以函数y =log 2(x 2-2x )的定义域为(-∞,0)∪(2,+∞). 函数t =x 2-2x 的图象是开口向上的抛物线,且对称轴方程为x =1, 所以函数t =x 2-2x 在定义域内的增区间为(2,+∞). 又因为函数y =log 2t 是增函数,所以复合函数y =log 2(x 2-2x )的单调增区间是(2,+∞). 所以命题p 为假命题;由3x >0,得3x+1>1,所以0<13x +1<1,所以函数y =13x +1的值域为(0,1),故命题q 为真命题.所以p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,p ∧(﹁ q )为假命题,﹁ q 为假命题,故选B.]12.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≤0,x 2-1,x >0,则“f (f (a ))=1”是“a =1”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .即不充分也不必要条件B [当a =1,则f (a )=f (1)=0,则f (0)=0+1=1,则必要性成立. 若x ≤0,若f (x )=1,则2x +1=1,则x =0, 若x >0,若f (x )=1,则x 2-1=1,则x =2, 即若f (f (a ))=1,则f (a )=0或2,若a >0,则由f (a )=0或2得a 2-1=0或a 2-1=2, 即a 2=1或a 2=2+1,解得a =1或a =1+2, 若a ≤0,则由f (a )=0或2得2a +1=0或2a +1=2, 即a =-12,此时充分性不成立,即“f (f (a ))=1”是“a =1”的必要不充分条件.] 二、填空题13.(2016·泉州二模)命题“所有实数的平方都是正数”的否定为________.至少有一个实数的平方不是正数 [因为“全称命题”的否定一定是“特称命题”,所以命题“所有实数的平方都是正数”的否定是“至少有一个实数的平方不是正数”.]14.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈R ⎪⎪⎪12<2x<8,B ={x ∈R |-1<x <m +1},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________.(2,+∞) [A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈R ⎪⎪⎪12<2x<8={x |-1<x <3}, 因为x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A , 所以A ⊆B ,所以m +1>3, 即m >2.]15.若命题“∀x ∈R ,|x -2|>kx +1”为真,则k 的取值范围是________.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,-12 [作出y =|x -2|,y =kx +1的图象,如图所示,直线y =kx +1恒过定点(0,1),结合图象可知k ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,-12.] 16.(2017·哈尔滨一模)设p :(x -a )2>9,q :(x +1)(2x -1)≥0,若綈p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.(-∞,-4]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫72,+∞ [﹁p :(x -a )2≤9,所以a -3≤x ≤a +3,q :x ≤-1或x ≥12.因为﹁ p 是q 的充分不必要条件,所以a +3≤-1或a -3≥12,即a ≤-4或a ≥72.]。
知能专练(一)集合与常用逻辑用语一、选择题1.(2017·北京高考)若集合A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},则A∩B=( ) A.{x|-2<x<-1} B.{x|-2<x<3}C.{x|-1<x<1} D.{x|1<x<3}解析:选A 由集合交集的定义可得A∩B={x|-2<x<-1}.2.(2017·浙江延安中学模拟)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:选D “若p,则q”的逆否命题为“若綈q,则綈p”,又a=b=0的实质为a=0且b=0,故其否定为a≠0或b≠0.故选D.3.(2017·宁波模拟)“x<0”是“ln(x+1)<0”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:选B ln(x+1)<0⇔0<x+1<1⇔-1<x<0,而(-1,0)是(-∞,0)的真子集,所以“x<0”是“ln(x+1)<0”的必要不充分条件.4.(2017·吉林模拟)已知p:x>1或x<-3,q:x>a,若q是p的充分不必要条件,则a的取值范围是( )A.[1,+∞) B.(-∞,1]C.[-3,+∞) D.(-∞,-3]解析:选A 设P={x|x>1或x<-3},Q={x|x>a},因为q是p的充分不必要条件,所以Q P,因此a≥1.5.(2016·全国卷Ⅱ)已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)·(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=( )A.{1} B.{1,2}C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}解析:选C 因为B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-1<x<2,x∈Z}={0,1},A={1,2,3},所以A∪B={0,1,2,3}.6.(2018届高三·安徽“江南十校”联考)已知集合A={x|x2-x≤0},函数f(x)=2-x(x∈A)的值域为B,则(∁R A)∩B等于( )A.{x|1<x≤2} B.{x|1≤x≤2}C.{x|0≤x≤1} D.{x|x>1}解析:选A 由题意知,集合A={x|0≤x≤1},∴B={y|1≤y≤2},∁R A={x|x<0或x>1},∴(∁R A)∩B={x|1<x≤2}.7.设集合S n={1,2,3,…,n},n∈N*,若X⊆S n,把X的所有元素的乘积称为X的容量(若X中只有一个元素,则该元素的数值即为它的容量,规定空集的容量为0).若X的容量为奇(偶)数,则称X为S n的奇(偶)子集.若n=4,则S n的所有奇子集的容量之和为( ) A.7 B.8C.9 D.10解析:选A 若n=4,则S n的所有奇子集为{1},{3},{1,3},故所有奇子集的容量之和为7.8.(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B中元素的个数为( )A.3 B.2C.1 D.0解析:选B 因为A表示圆x2+y2=1上的点的集合,B表示直线y=x上的点的集合,直线y =x与圆x2+y2=1有两个交点,所以A∩B中元素的个数为2.9.(2016·山东高考)已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a和直线b 相交”是“平面α和平面β相交”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 由题意知a⊂α,b⊂β,若a,b相交,则a,b有公共点,从而α,β有公共点,可得出α,β相交;反之,若α,β相交,则a,b的位置关系可能为平行、相交或异面.因此“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”的充分不必要条件.故选A.10.下列关于命题“若抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,则{x|ax2+bx+c<0}≠∅”的逆命题、否命题、逆否命题的结论中成立的是( )A.都为真命题 B.都为假命题C.否命题为真命题 D.逆否命题为真命题解析:选D 对于原命题:“若抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,则{x|ax2+bx+c<0}≠∅”,这是一个真命题,所以其逆否命题也为真命题;但其逆命题:“若{x|ax2+bx+c<0}≠∅,则抛物线y=ax2+bx+c的开口向下”是一个假命题,因为当不等式ax2+bx+c<0的解集非空时,可以有a>0,即抛物线的开口可以向上,因此否命题也是假命题.故选D.二、填空题11.已知集合U ={1,2,3,4,5,6},S ={1,3,5},T ={2,3,6},则S ∩(∁U T )=________,集合S 共有________个子集.解析:由题意可得∁U T ={1,4,5},则S ∩(∁U T )={1,5}.集合S 的子集有∅,{1},{3},{5},{1,3},{1,5},{3,5},{1,3,5},共8个.答案:{1,5} 812.(2017·南通模拟)给出下列三个命题: ①“a >b ”是“3a >3b”的充分不必要条件;②“α>β”是“cos α<cos β”的必要不充分条件;③“a =0”是“函数f (x )=x 3+ax 2(x ∈R)为奇函数”的充要条件. 其中正确命题的序号为________.解析:“a >b ”是“3a >3b”的充要条件,①错误;“α>β”是“cos α<cos β”的既不充分也不必要条件,②错误;“a =0”是“函数f (x )=x 3+ax 2(x ∈R)为奇函数”的充要条件,③正确.故正确命题的序号为③.答案:③13.已知R 是实数集,M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 2x <1,N ={y |y =x -1+1},则N ∩(∁R M )=________,M ∪(∁R N )=________.解析:M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 2x <1={x |x <0或x >2},N ={y |y =x -1+1}={y |y ≥1},∁R M ={x |0≤x ≤2},∁R N ={y |y <1},∴N ∩(∁R M )={x |1≤x ≤2},M ∪(∁R N )={x |x <1或x >2}. 答案:{x |1≤x ≤2} {x |x <1或x >2}14.若“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件,则实数p 的取值范围是________. 解析:由x 2-x -2>0,得x >2或x <-1. 由4x +p <0得x <-p4.故-p 4≤-1时,“x <-p4”⇒“x <-1”⇒“x 2-x -2>0”.∴p ≥4时,“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件. 答案:[4,+∞)15.(2017·诸暨质检)已知A ={x |-2≤x ≤0},B ={x |x 2-x -2≤0},则A ∪B =________,(∁R A )∩B =________.解析:∵A ={x |-2≤x ≤0},∴∁R A ={x |x <-2或x >0},又B ={x |x 2-x -2≤0}={x |-1≤x ≤2},∴A ∪B ={x |-2≤x ≤2},∴(∁R A )∩B ={x |0<x ≤2}.答案:{x |-2≤x ≤2} {x |0<x ≤2}16.(2017·四川南山模拟)已知不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件是13<x <12,则m 的取值范围是________.解析:由题意知,13<x <12是不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 13<x <12是{x ||x -m |<1}的真子集.而{x ||x -m |<1}={x |-1+m <x <1+m },所以有⎩⎪⎨⎪⎧-1+m ≤13,1+m ≥12(两个不等式不能同时取等号),解得-12≤m ≤43,所以m 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,43.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,4317.设全集U =R ,集合A ={x |x 2-3x -4<0},B ={x |log 2(x -1)<2},则A ∩B =______,A ∪B =________,∁R A =________.解析:∵A ={x |-1<x <4},B ={x |1<x <5},∴A ∩B ={x |1<x <4},A ∪B ={x |-1<x <5},∁R A ={x |x ≤-1或x ≥4}.答案:{x |1<x <4} {x |-1<x <5} {x ≤-1或x ≥4} [选做题]1.已知集合A ={(x ,y )|x =n ,y =na +b ,n ∈Z},B ={(x ,y )|x =m ,y =3m 2+12,m ∈Z},若存在实数a ,b 使得A ∩B ≠∅成立,称点(a ,b )为“£”点,则“£”点在平面区域C ={(x ,y )|x 2+y 2≤108}内的个数为( )A .0B .1C .2D .无数个解析:选A A ={(x ,y )|x =n ,y =na +b ,n ∈Z}={(x ,y )|y =ax +b ,x ∈Z},B ={(x ,y )|x=m ,y =3m 2+12,m ∈Z}={(x ,y )|y =3x 2+12,x ∈Z},联立⎩⎪⎨⎪⎧y =ax +b ,y =3x 2+12,故3x 2-ax +12-b =0,①因为A ∩B ≠∅,故Δ=a 2-12(12-b )=a 2+12b -144≥0,即a 2+12b ≥144,联立⎩⎪⎨⎪⎧a 2+12b ≥144,a 2+b 2≤108,解得a =±62,b =6,代入①中可知x =±2,这与x ∈Z 矛盾,故“£”点在平面区域C ={(x ,y )|x 2+y 2≤108}内的个数为0,故选A.2.对于非空数集A ,B ,定义A +B ={x +y |x ∈A ,y ∈B },下列说法:。