第1章集合、逻辑用语、不等式专练2-集合与简易逻辑用语(二)-2021届高三数学一轮复习
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2021年高考数学一轮复习第1章集合与常用逻辑用语第2讲一元二次不等式知能训练轻松闯关文北师大版 1.(xx·高考上海卷)下列不等式中,与不等式x +8x 2+2x +3<2解集相同的是( ) A .(x +8)(x 2+2x +3)<2 B .x +8<2(x 2+2x +3)C.1x 2+2x +3<2x +8D.x 2+2x +3x +8>12解析:选B.依题意,注意到x 2+2x +3=(x +1)2+2≥2>0,因此不等式x +8x 2+2x +3<2等价于x +8<2(x 2+2x +3),故选B.2.已知关于x 的不等式(ax -1)(x +1)<0的解集是(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞,则a =( ) A .2 B .-2C .-12 D.12解析:选B.根据不等式与对应方程的关系知-1,-12是一元二次方程ax 2+x (a -1)-1=0的两个根,所以-1×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-1a ,所以a =-2,故选B. 3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x ≤0,-x +2,x >0,则不等式f (x )≥x 2的解集为( ) A .[-1,1] B .[-2,2]C .[-2,1]D .[-1,2]解析:选A.法一:当x ≤0时,x +2≥x 2,所以-1≤x ≤0;①当x >0时,-x +2≥x 2,所以0<x ≤1.②由①②得原不等式的解集为{x |-1≤x ≤1}.法二:作出函数y =f (x )和函数y =x 2的图像,如图,由图知f (x )≥x 2的解集为[-1,1].4.(xx·广东省联合体联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|3x -4|,x ≤2,2x -1,x >2,则使f (x )≥1的x 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,53B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3 C .(-∞,1)∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫53,+∞ D .(-∞,1]∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3 解析:选D.不等式f (x )≥1等价于⎩⎪⎨⎪⎧x >2,2x -1≥1或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤2,|3x -4|≥1,解之得x ≤1或53≤x ≤3,所以不等式的解集为(-∞,1]∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3,故选D. 5.关于x 的不等式x 2-(a +1)x +a <0的解集中,恰有3个整数,则a 的取值范围是( )A .(4,5)B .(-3,-2)∪(4,5)C .(4,5]D .[-3,-2)∪(4,5]解析:选D.原不等式可化为(x -1)(x -a )<0,当a >1时得1<x <a ,此时解集中的整数为2,3,4,则4<a ≤5,当a <1时得a <x <1,则-3≤a <-2,故a ∈[-3,-2)∪(4,5].6.若不等式mx 2+2mx -4<2x 2+4x 对任意x 均成立,则实数m 的取值范围是( )A .(-2,2]B .(-2,2)C .(-∞,-2)∪[2,+∞)D .(-∞,2]解析:选A.原不等式等价于(m -2)x 2+2(m -2)x -4<0,①当m =2时,对任意的x 不等式都成立;②当m -2<0时,Δ=4(m -2)2+16(m -2)<0,所以-2<m <2,综合①②,得m 的取值范围是(-2,2].7.(xx·合肥一模)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-|x +1|,x ≤0,x 2-1,x >0, 则不等式f (x )<0的解集为________.解析:若x >0,由f (x )<0得x 2-1<0,解得0<x <1.若x ≤0,由f (x )<0得-|x +1|<0,解得x ≤0且x ≠-1,综上不等式的解为x <1且x ≠-1,即不等式的解集为(-∞,-1)∪(-1,1).答案:(-∞,-1)∪(-1,1)8.若0<a <1,则不等式(a -x )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a >0的解集是________. 解析:原不等式即(x -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,由0<a <1得a <1a ,所以a <x <1a . 答案:⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫a <x <1a 9.(xx·九江一模)若关于x 的不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是________.解析:不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解等价于a <(x 2-4x -2)max ,令g (x )=x 2-4x -2,x ∈(1,4),所以g (x )<g (4)=-2,所以a <-2.答案:(-∞,-2)10.已知a ∈[-1,1],不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则实数x 的取值范围为________.解析:把不等式的左端看成关于a 的一次函数,记f (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4),则由f (a )>0对于任意的a ∈[-1,1]恒成立,易知只需f (-1)=x 2-5x +6>0,且f (1)=x2-3x +2>0即可,联立不等式解得x <1或x >3.答案:{x |x <1或x >3}11.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.解:(1)由题意知a <0,且方程ax 2+5x -2=0的两个根为12,2,代入解得a =-2. (2)由(1)知不等式为-2x 2-5x +3>0,即2x 2+5x -3<0,解得-3<x <12, 即不等式ax 2-5x +a 2-1>0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-3,12.1.已知集合A ={x |x 2-2x -3>0},B ={x |x 2+ax +b ≤0},若A ∪B =R ,A ∩B =(3,4],则有( )A .a =3,b =4B .a =3,b =-4C .a =-3,b =4D .a =-3,b =-4解析:选D.法一:由题意得集合A ={x |x <-1或x >3},又A ∪B =R ,A ∩B =(3,4],所以集合B 为{x |-1≤x ≤4},由一元二次不等式与一元二次方程的关系,可得a =-3,b =-4.法二:易知A ={x |x <-1或x >3},又A ∩B =(3,4],可得4为方程x 2+ax +b =0的一个根,则有16+4a +b =0,经验证可知选项D 正确.2.(xx·西安交大附中模拟)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.解:法一:f (x )=(x -a )2+2-a 2,此二次函数图像的对称轴为x =a .①当a ∈(-∞,-1)时,f (x )在[-1,+∞)上单调递增,f (x )min =f (-1)=2a +3.要使f (x )≥a 恒成立,只需f (x )min ≥a ,即2a +3≥a ,解得-3≤a <-1;②当a ∈[-1,+∞)时,f (x )min =f (a )=2-a 2,由2-a 2≥a ,解得-1≤a ≤1.综上所述,所求a 的取值范围是[-3,1].法二:令g (x )=x 2-2ax +2-a ,由已知,得x 2-2ax +2-a ≥0在[-1,+∞)上恒成立,即Δ=4a 2-4(2-a )≤0或⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,a <-1,g (-1)≥0.解得-3≤a ≤1,所以a 的取值范围是[-3,1].3.某同学要把自己的计算机接入因特网,现有两家ISP 公司可供选择.公司A 每小时收费1.5元;公司B 在用户每次上网的第1小时内收费1.7元,第2小时内收费1.6元,以后每小时减少0.1元(若用户一次上网时间超过17小时,按17小时计算).假设该同学一次上网时间总是小于17小时,那么该同学如何选择ISP 公司较省钱?解:假设一次上网x (x <17)小时,则公司A 收取的费用为1.5x 元,公司B 收取的费用为 1.7+(1.7-0.1)+(1.7-0.2)+…+[1.7-(x -1)×0.1]=x (35-x )20(元). 由x (35-x )20>1.5x (0<x <17), 整理得x 2-5x <0,解得0<x <5,故当0<x <5时,公司A 收费低于公司B 收费,当x =5时,A ,B 两公司收费相等,当5<x <17时,公司B 收费低,所以当一次上网时间在5小时以内时,选择公司A 的费用少;为5小时时,选择公司A 与公司B 费用一样多;超过5小时小于17小时时,选择公司B 的费用少.。
2021-4-29 20XX年复习资料教学复习资料班级:科目:第3节 不等关系与不等式1.设a ,b ∈R ,则“a >1且b >1”是“ab >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:A [a >1且b >1⇒ab >1;但ab >1,则a >1且b >1不一定成立,如a =-2,b =-2时,ab =4>1.故选A.]2.(2019·衡阳一模)若a ,b ,c 为实数,且a <b <0,则下列命题正确的是( ) A .ac 2<bc 2B.1a <1bC.b a >a bD .a 2>ab >b 2解析:D [当c =0时,ac 2=bc 2,故选项A 不成立; 1a -1b=b -a ab ,∵a <b <0,∴b -a >0,ab >0,∴b -a ab >0,即1a >1b,故选项B 不成立;∵a <b <0,∴取a =-2,b =-1,则b a =-1-2=12, a b =2,∴此时b a <ab,故选项C 不成立; ∵a <b <0,∴a 2-ab =a (a -b )>0,∴a 2>ab . ∴ab -b 2=b (a -b )>0,∴ab >b 2.故选项D 正确.] 3.已知p =a +1a -2,q =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2,其中a >2,x ∈R ,则p ,q 的大小关系是( ) A .p ≥q B .p >q C .p <q D .p ≤q解析:A [p =a +1a -2=a -2+1a -2+2≥2+2=4,当且仅当a =3时取等号.因为x 2-2≥-2,所以q =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2≤⎝ ⎛⎭⎪⎫12-2=4,当且仅当x =0时取等号.所以p ≥q .]4.(2019·鹰潭模拟)若1a <1b<0,则下列结论正确的是( )A .a 2>b 2B .1>⎝ ⎛⎭⎪⎫12b >⎝ ⎛⎭⎪⎫12aC.b a +a b<2D .ae b >be a解析:D [由题意,b <a <0,则a 2<b 2,⎝ ⎛⎭⎪⎫12b >⎝ ⎛⎭⎪⎫12a >1,b a +a b >2,∵b <a <0,∴e a>e b>0,-b >-a >0, ∴-be a>-ae b,∴ae b>be a.]5.若m <0,n >0且m +n <0,则下列不等式中成立的是( ) A .-n <m <n <-m B .-n <m <-m <n C .m <-n <-m <nD .m <-n <n <-m解析:D [法一:(取特殊值法)令m =-3,n =2分别代入各选项检验即可. 法二:m +n <0⇒m <-n ⇒n <-m ,又由于m <0<n ,故m <-n <n <-m 成立.] 6.设x ,y ∈R ,则“x ≥2且y ≥2”是“x 2+y 2≥4”的________条件.解析:∵x ≥2且y ≥2,∴x 2+y 2≥4,∴“x ≥2且y ≥2”是“x 2+y 2≥4”的充分条件;而x 2+y 2≥4不一定得出x ≥2且y ≥2,例如当x ≤-2且y ≤-2时,x 2+y 2≥4亦成立,故“x ≥2且y ≥2”不是“x 2+y 2≥4”的必要条件.∴“x ≥2且y ≥2”是“x 2+y 2≥4”的充分不必要条件. 答案:充分不必要7.(2019·邯郸质检)对于实数a ,b ,c 有下列命题:①若a >b ,则ac <bc ;②若ac 2>bc 2,则a >b ;③若a <b <0,则a 2>ab >b 2;④若c >a >b >0,则ac -a >bc -b;⑤若a >b ,1a >1b,则a >0,b <0.其中是真命题的是________(写出所有真命题的序号).解析:若c >0,则①不成立;由ac 2>bc 2,知c ≠0,则a >b ,②成立;由a <b <0,知a 2>ab ,ab >b 2,即a 2>ab >b 2,③成立;由c >a >b >0,得0<c -a <c -b ,故a c -a >bc -b,④成立;若a >b ,1a -1b =b -a ab>0,则ab <0,故a >0,b <0,⑤成立.故所有的真命题为②③④⑤.答案:②③④⑤8.已知f (n )=n 2+1-n ,g (n )=n -n 2-1,φ(n )=12n(n ∈N *,n >2),则f (n ),g (n ),φ(n )的大小关系是________.解析:f (n )=n 2+1-n =1n 2+1+n <12n=φ(n ),g (n )=n -n 2-1=1n +n 2-1 >12n=φ(n ),∴f (n )<φ(n )<g (n ). 答案:f (n )<φ(n )<g (n )9.若a >b >0,c <d <0,e <0.求证:e a -c2>e b -d2.证明:∵c <d <0,∴-c >-d >0. 又∵a >b >0,∴a -c >b -d >0. ∴(a -c )2>(b -d )2>0. ∴0<1a -c2<1b -d2.又∵e <0,∴e a -c2>e b -d2.10.某单位组织职工去某地参观学习需包车前往.甲车队说:“如果领队买一张全票,其余人可享受7.5折优惠.”乙车队说:“你们属团体票,按原价的8折优惠.”这两个车队的原价、车型都是一样的,试根据单位去的人数比较两车队的收费哪家更优惠.解:设该单位职工有n 人(n ∈N *),全票价为x 元,坐甲车需花y 1元,坐乙车需花y 2元, 则y 1=x +34x ·(n -1)=14x +34xn ,y 2=45nx .所以y 1-y 2=14x +34xn -45nx =14x -120nx=14x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-n 5. 当n =5时,y 1=y 2; 当n >5时,y 1<y 2; 当n <5时,y 1>y 2.因此当单位去的人数为5人时,两车队收费相同;多于5人时,甲车队更优惠;少于5人时,乙车队更优惠.结束语同学们,相信梦想是价值的源泉,相信成功的信念比成功本身更重要,相信人生有挫折没有失败,相信生命的质量来自决不妥协的信念。
高中数学第一章集合与常用逻辑用语考点专题训练单选题1、设全集U={−2,−1,0,1,2,3},集合A={−1,2},B={x∣x2−4x+3=0},则∁U(A∪B)=()A.{1,3}B.{0,3}C.{−2,1}D.{−2,0}答案:D分析:解方程求出集合B,再由集合的运算即可得解.由题意,B={x|x2−4x+3=0}={1,3},所以A∪B={−1,1,2,3},所以∁U(A∪B)={−2,0}.故选:D.2、已知集合M={x|x=m−56,m∈Z},N={x|x=n2−13,n∈Z},P={x|x=p2+16,p∈Z},则集合M,N,P的关系为()A.M=N=P B.M⊆N=PC.M⊆N P D.M⊆N,N∩P=∅答案:B分析:对集合M,N,P中的元素通项进行通分,注意3n−2与3p+1都是表示同一类数,6m−5表示的数的集合是前者表示的数的集合的子集,即可得到结果.对于集合M={x|x=m−56,m∈Z},x=m−56=6m−56=6(m−1)+16,对于集合N={x|x=n2−13,n∈Z},x=n2−13=3n−26=3(n−1)+16,对于集合P={x|x=p2+16,p∈Z},x=p2+16=3p+16,由于集合M,N,P中元素的分母一样,只需要比较其分子即可,且m,n,p∈Z,注意到3(n−1)+1与3p+1表示的数都是3的倍数加1,6(m−1)+1表示的数是6的倍数加1,所以6(m−1)+1表示的数的集合是前者表示的数的集合的子集,所以M⊆N=P.故选:B.3、下列各式中关系符号运用正确的是()A.1⊆{0,1,2}B.∅⊄{0,1,2}C.∅⊆{2,0,1}D.{1}∈{0,1,2}答案:C分析:根据元素和集合的关系,集合与集合的关系,空集的性质判断即可.根据元素和集合的关系是属于和不属于,所以选项A错误;根据集合与集合的关系是包含或不包含,所以选项D错误;根据空集是任何集合的子集,所以选项B错误,故选项C正确.故选:C.4、设a,b是实数,集合A={x||x−a|<1,x∈R},B={x||x−b|>3,x∈R},且A⊆B,则|a−b|的取值范围为()A.[0,2]B.[0,4]C.[2,+∞)D.[4,+∞)答案:D分析:解绝对值不等式得到集合A,B,再利用集合的包含关系得到不等式,解不等式即可得解.集合A={x||x−a|<1,x∈R}={x|a−1<x<a+1},B={x||x−b|〉3,x∈R}={x|x<b−3或x>b+3}又A⊆B,所以a+1≤b−3或a−1≥b+3即a−b≤−4或a−b≥4,即|a−b|≥4所以|a−b|的取值范围为[4,+∞)故选:D5、设全集U={1,2,3,4,5},集合M满足∁U M={1,3},则()A.2∈M B.3∈M C.4∉M D.5∉M答案:A分析:先写出集合M,然后逐项验证即可由题知M={2,4,5},对比选项知,A正确,BCD错误故选:A6、已知集合A={(x,y)|x,y∈N∗,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为()A.2B.3C.4D.6答案:C分析:采用列举法列举出A∩B中元素的即可.由题意,A∩B中的元素满足{y≥xx+y=8,且x,y∈N∗,由x+y=8≥2x,得x≤4,所以满足x+y=8的有(1,7),(2,6),(3,5),(4,4),故A∩B中元素的个数为4.故选:C.【点晴】本题主要考查集合的交集运算,考查学生对交集定义的理解,是一道容易题.7、已知集合A={(x,y)||x|+|y|≤2,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为()A.9B.10C.12D.13答案:D分析:利用列举法列举出集合A中所有的元素,即可得解.由题意可知,集合A中的元素有:(−2,0)、(−1,−1)、(−1,0)、(−1,1)、(0,−2)、(0,−1)、(0,0)、(0,1)、(0,2)、(1,−1)、(1,0)、(1,1)、(2,0),共13个.故选:D.8、已知U=R,M={x|x≤2},N={x|−1≤x≤1},则M∩∁U N=()A.{x|x<−1或1<x≤2}B.{x|1<x≤2}C.{x|x≤−1或1≤x≤2}D.{x|1≤x≤2}答案:A分析:先求∁U N,再求M∩∁U N的值.因为∁U N={x|x<−1或x>1},所以M∩C U N={x|x<−1或1<x≤2}.故选:A.多选题9、已知集合A={0,1,2},B={a,2},若B⊆A,则a=()A.0B.1C.2D.0或1或2答案:AB分析:由B⊆A,则B={0,2}或B={1,2},再根据集合相等求出参数的值;解:由B⊆A,可知B={0,2}或B={1,2},所以a=0或1.故选:AB.小提示:本题考查根据集合的包含关系求参数的值,属于基础题.10、已知集合A={x|x=2m−1,m∈Z},B={x|x=2n,n∈Z},且x1、x2∈A,x3∈B,则下列判断正确的是()A.x1x2∈A B.x2x3∈BC.x1+x2∈B D.x1+x2+x3∈A答案:ABC分析:本题首先可根据题意得出A表示奇数集,B表示偶数集,x1、x2是奇数,x3是偶数,然后依次对x1x2、x2x3、x1+x2、x1+x2+x3进行判断,即可得出结果.因为集合A={x|x=2m−1,m∈Z},B={x|x=2n,n∈Z},所以集合A表示奇数集,集合B表示偶数集,x1、x2是奇数,x3是偶数,A项:因为两个奇数的积为奇数,所以x1x2∈A,A正确;B项:因为一个奇数与一个偶数的积为偶数,所以x2x3∈B,B正确;C项:因为两个奇数的和为偶数,所以x1+x2∈B,C正确;D项:因为两个奇数与一个偶数的和为偶数,所以x1+x2+x3∈B,D错误,故选:ABC.11、已知命题p:∃x∈R,ax2−4x−4=0,若p为真命题,则a的值可以为()A.-2B.-1C.0D.3答案:BCD分析:根据给定条件求出p为真命题的a的取值范围即可判断作答,当a=0时,x=−1,p为真命题,则a=0,当a≠0时,若p为真命题,则Δ=16+16a≥0,解得a≥−1且a≠0,综上,p为真命题时,a的取值范围为a≥−1.故选:BCD12、已知集合A={x∈R|x2−3x−18<0},B={x∈R|x2+ax+a2−27<0},则下列命题中正确的是()A.若A=B,则a=−3B.若A⊆B,则a=−3C.若B=∅,则a≤−6或a≥6D.若B A时,则−6<a≤−3或a≥6答案:ABC分析:求出集合A,根据集合包含关系,集合相等的定义和集合的概念求解判断.A={x∈R|−3<x<6},若A=B,则a=−3,且a2−27=−18,故A正确.a=−3时,A=B,故D不正确.若A⊆B,则(−3)2+a⋅(−3)+a2−27≤0且62+6a+a2−27≤0,解得a=−3,故B正确.当B=∅时,a2−4(a2−27)≤0,解得a≤−6或a≥6,故C正确.故选:ABC.13、已知集合P={1,2},Q={x|ax+2=0},若P∪Q=P,则实数a的值可以是()A.−2B.−1C.1D.0答案:ABD分析:由题得Q⊆P,再对a分两种情况讨论,结合集合的关系得解.因为P∪Q=P,所以Q⊆P.由ax+2=0得ax=−2,当a=0时,方程无实数解,所以Q=∅,满足已知;当a≠0时,x=−2a ,令−2a=1或2,所以a=−2或−1.综合得a=0或a=−2或a=−1.故选:ABD小提示:易错点睛:本题容易漏掉a=0. 根据集合的关系和运算求参数的值时,一定要注意考虑空集的情况,以免漏解.填空题14、已知集合A={x|3≤x<7},C={x|x>a},若A⊆C,求实数a的取值范围_______.答案:(−∞,3)分析:根据集合的包含关系画出数轴即可计算.∵A⊆C,∴A和C如图:∴a<3.所以答案是:(−∞,3).15、若A={x|x2+(m+2)x+1=0,x∈R},且A∩R+=∅,则m的取值范围是__.答案:m>﹣4.解析:根据题意可得A是空集或A中的元素都是小于等于零的,然后再利用判别式以及韦达定理求解即可.解:A∩R+=∅知,A有两种情况,一种是A是空集,一种是A中的元素都是小于等于零的,若A=∅,则Δ=(m +2)2﹣4<0,解得﹣4<m<0 ,①若A≠∅,则Δ=(m +2)2﹣4≥0,解得m≤﹣4或m≥0,又A中的元素都小于等于零∵两根之积为1,∴A中的元素都小于0,∴两根之和﹣(m+2)<0,解得m>﹣2∴m≥0,②由①②知,m>﹣4,所以答案是:m>﹣4.小提示:易错点点睛:本题考查利用交集的结果求参数,本题在求解中容易忽略A=∅的讨论,导致错解,同时本题也可以采取反面考虑结合补集思想求解.16、设集合A={−4,2m−1,m2},B={9,m−5,1−m},又A∩B={9},求实数m=_____.答案:−3分析:根据A∩B={9}得出2m−1=9或m2=9,再分类讨论得出实数m的值.因为A∩B={9},所以9∈A且9∈B,若2m−1=9,即m=5代入得A={−4,9,25},B={9,0,−4},∴A∩B={−4,9}不合题意;若m2=9,即m=±3.当m=3时,A={−4,5,9},B={9,−2,−2}与集合元素的互异性矛盾;当m=−3时,A={−4,−7,9},B={9,−8,4},有A∩B={9}符合题意;综上所述,m=−3.所以答案是:−3解答题17、已知集合A={x|x2−ax+a2−19=0},集合B={x|x2−5x+6=0},集合C={x|x2+2x−8=0}.(1)若A∩B={2},求实数a的值;(2)若A∩B≠∅,A∩C=∅,求实数a的值.答案:(1)−3(2)−2分析:(1)求出集合B={2,3},由A∩B={2},得到2∈A,由此能求出a的值,再注意3∉A检验即可;(2)求出集合C={−4,2},由A∩B≠∅,A∩C=∅,得3∈A,由此能求出a,最后同样要注意检验.(1)因为集合A={x|x2−ax+a2−19=0},集合B={x|x2−5x+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−2.18、设α:m −1≤x ≤2m ,β:2≤x ≤4,m ∈R ,α是β的必要条件,但α不是β的充分条件,求实数m 的取值范围.答案:[2,3]分析:由题意可知α是β的必要不充分条件,可得出集合的包含关系,进而可得出关于实数m 的不等式组,由此可解得实数m 的取值范围.由题意可知,α是β的必要不充分条件,所以,{x |m −1≤x ≤2m }{x |2≤x ≤4},所以{m −1≤22m ≥4,解之得2≤m ≤3. 因此,实数m 的取值范围是[2,3].。
2021年高考数学分项汇编专题01 集合与常用逻辑用语(含解析)文一.基础题组1. 【xx全国2,文1】设集合,则()B. C. D.【答案】B2. 【xx课标全国Ⅱ,文1】已知集合M={x|-3<x<1},N={-3,-2,-1,0,1},则M∩N=().A.{-2,-1,0,1} B.{-3,-2,-1,0}C.{-2,-1,0} D..{-3,-2,-1}【答案】:C3. 【xx全国2,文1】设全集U={x∈N*|x<6},集合A={1,3},B={3,5},则(A∪B)等于() A.{1,4} B.{1,5} C.{2,4} D.{2,5}【答案】:C4. 【xx全国2,文2】设集合U={1,2,3,4},A={1,2},B={2,4},则(A∪B)= ( )(A) {2} (B){3} (C) {1,2,4} (D) {1,4}【答案】:B5. 【xx全国2,文2】已知集合,则( )(A)(B)(C)(D)【答案】D6. 【xx全国2,文10】已知集合,,则为()(A) 或(B) 或(C) 或(D) 或【答案】A二.能力题组1. 【xx全国2,文3】函数在处导数存在,若;是的极值点,则()A.是的充分必要条件 B. 是的充分条件,但不是的必要条件C. 是的必要条件,但不是的充分条件D. 既不是的充分条件,也不是的必要条件【答案】C2. 【xx全国新课标,文1】已知集合A={x|x2-x-2<0},B={x|-1<x<1},则() A.AB B.BA C.A=B D.A∩B=【答案】B三.拔高题组1. 【xx全国新课标,文1】已知集合A={x||x|≤2,x∈R},B={x|≤4,x∈Z},则A∩B=() A.(0,2) B.[0,2]C.{0,2} D.{0,1,2}【答案】:D/P <*28551 6F87 澇30422 76D6 盖27658 6C0A 氊|RL40160 9CE0 鳠20599 5077 偷32654 7F8E 美。
集合与常用逻辑用语1.设集合A ={x |x 2-4x +3<0},B ={x |2x -3>0},则A ∩B 等于( )A.⎝⎛⎭⎫-3,-32 B.⎝⎛⎭⎫-3,32 C.⎝⎛⎭⎫1,32 D.⎝⎛⎭⎫32,3 答案 D解析 由A ={x |x 2-4x +3<0}={x |1<x <3},B ={x |2x -3>0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >32, 得A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪32<x <3=⎝⎛⎭⎫32,3,故选D. 2.设a ,b 是向量,则“|a |=|b |”是“|a +b |=|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 D解析 若|a |=|b |成立,则以a ,b 为邻边构成的四边形为菱形,a +b ,a -b 表示该菱形的对角线,而菱形的对角线不一定相等,所以|a +b |=|a -b |不一定成立;反之,若|a +b |=|a -b |成立,则以a ,b 为邻边构成的四边形为矩形,而矩形的邻边不一定相等,所以|a |=|b |不一定成立,所以“|a |=|b |”是“|a +b |=|a -b |”的既不充分也不必要条件.3.命题“∀x ∈R ,∃n ∈N *,使得n ≥x 2”的否定形式是( )A .∀x ∈R ,∃n ∈N *,使得n <x 2B.∀x∈R,∀n∈N*,使得n<x2C.∃x∈R,∃n∈N*,使得n<x2D.∃x∈R,∀n∈N*,使得n<x2答案 D解析原命题是全称命题,条件为∀x∈R,结论为∃n∈N*,使得n≥x2,其否定形式为特称命题,条件中改量词,并否定结论,只有D选项符合.1.集合是高考必考知识点,经常以不等式解集、函数的定义域、值域为背景考查集合的运算,近几年有时也会出现一些集合的新定义问题.2.高考中考查命题的真假判断或命题的否定,考查充要条件的判断.热点一集合的关系及运算1.集合的运算性质及重要结论(1)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.(2)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.(3)A∩(∁U A)=∅,A∪(∁U A)=U.(4)A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=A⇔B⊆A.2.集合运算中的常用方法(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.例1(1)已知集合M={x|x2-2x-8≤0},集合N={x|lg x≥0},则M∩N等于() A.{x|-2≤x≤4} B.{x|x≥1}C.{x|1≤x≤4} D.{x|x≥-2}(2)若X是一个集合,τ是一个以X的某些子集为元素的集合,且满足:①X属于τ,空集∅属于τ;②τ中任意多个元素的并集属于τ;③τ中任意多个元素的交集属于τ.则称τ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τ:①τ={∅,{a},{c},{a,b,c}};②τ={∅,{b},{c},{b,c},{a,b,c}};③τ={∅,{a},{a,b},{a,c}};④τ={∅,{a,c},{b,c},{c},{a,b,c}}.其中是集合X上的一个拓扑的集合τ的所有序号是____________.答案(1)C(2)②④解析(1)M={x|-2≤x≤4},N={x|x≥1},考查交集的定义,由数轴可以看出M∩N={x|1≤x≤4}.(2)①τ={∅,{a},{c},{a,b,c}},但是{a}∪{c}={a,c}∉τ,所以①错;②④都满足集合X上的一个拓扑的集合τ的三个条件.所以②④正确;③{a,b}∪{a,c}={a,b,c}∉τ,故③错.所以答案为②④.思维升华(1)关于集合的关系及运算问题,要先对集合进行化简,然后再借助Venn图或数轴求解.(2)对集合的新定义问题,要紧扣新定义集合的性质探究集合中元素的特征,将问题转化为熟悉的知识进行求解,也可利用特殊值法进行验证.跟踪演练1(1)若全集U={0,1,2,4},且∁U A={1,2},则集合A等于()A.{1,4} B.{0,4}C.{2,4} D.{0,2}(2)设集合M={x|m≤x≤m+34},N={x|n-13≤x≤n},且M,N都是集合{x|0≤x≤1}的子集,如果把b-a叫做集合{x|a≤x≤b}的“长度”,那么集合M∩N的“长度”的最小值是()A.13B.23C.112D.512答案 (1)B (2)C 解析 (1)集合A =∁U (∁U A )={0,4},故选B.(2)由已知,可得⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥0,m +34≤1,即0≤m ≤14, ⎩⎪⎨⎪⎧n -13≥0,n ≤1,即13≤n ≤1, 取m 的最小值0,n 的最大值1,可得M =⎣⎡⎦⎤0,34,N =⎣⎡⎦⎤23,1. 所以M ∩N =⎣⎡⎦⎤0,34∩⎣⎡⎦⎤23,1=⎣⎡⎦⎤23,34. 此时集合M ∩N 的“长度”的最小值为34-23=112. 故选C.热点二 四种命题与充要条件1.四种命题中原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假.2.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 ,q 互为充要条件. 例2 (1)下列命题:①已知m ,n 表示两条不同的直线,α,β表示两个不同的平面,并且m ⊥α,n ⊂β,则“α⊥β”是“m ∥n ”的必要不充分条件;②不存在x ∈(0,1),使不等式log 2x <log 3x 成立;③“若am 2<bm 2,则a <b ”的逆命题为真命题.其中正确的命题序号是________.(2)已知p :“直线l 的倾斜角α>π4”;q :“直线l 的斜率k >1”,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答案 (1)① (2)B解析 (1)①当α⊥β时,n ⊂β可以是平面内任意一直线,所以得不到m ∥n ,当m ∥n 时,m ⊥α,所以n ⊥α,从而α⊥β,故“α⊥β”是“m ∥n ”的必要不充分条件.所以①正确.②log 2x=lg x lg 2,log 3x =lg x lg 3,因为lg 2<lg 3,所以1lg 2>1lg 3,当x ∈(0,1)时,lg x lg 2<lg x lg 3,即log 2x <log 3x 恒成立,所以②错误.③中原命题的逆命题为:若a <b ,则am 2<bm 2,显然当m 2=0时不正确,所以③错误.所以答案应填①.(2)若直线l 的倾斜角为α=π2,它满足“α>π4”的要求,但此时直线l 的斜率不存在,则p 不是q 的充分条件;若直线l 的斜率k >1,则倾斜角π4<α<π2,则p 是q 的必要条件.综上可得,p 是q 的必要不充分条件.思维升华 充分条件与必要条件的三种判定方法(1)定义法:正、反方向推理,若p ⇒q ,则p 是q 的充分条件(或q 是p 的必要条件);若p ⇒q ,且qD ⇒/p ,则p 是q 的充分不必要条件(或q 是p 的必要不充分条件).(2)集合法:利用集合间的包含关系.例如,若A ⊆B ,则A 是B 的充分条件(B 是A 的必要条件);若A =B ,则A 是B 的充要条件.(3)等价法:将命题等价转化为另一个便于判断真假的命题.跟踪演练2 (1)下列四个结论中正确的个数是( )①“x 2+x -2>0”是“x >1”的充分不必要条件;②命题:“∀x ∈R ,sin x ≤1”的否定是“∃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.A .1B .2C .3D .4(2)设p :1<x <2,q :2x >1,则p 是q 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答案 (1)A (2)A解析 (1)对于①,x 2+x -2>0⇔x >1或x <-2,故“x 2+x -2>0”是“x >1”的必要不充分条件,所以①错误;对于③,“若x =π4,则tan x =1”的逆命题为“若tan x =1,则x =π4”,∵tan x =1推出的是x =π4+k π,k ∈Z .所以③错误.对于④,log 32≠-log 23,所以④错误.②正确.故选A.(2)因为2x >1,所以x >0,即命题q :x >0.因为p :1<x <2能够推出q ,而q 不一定能推出p ,所以p 是q 成立的充分不必要条件,故选A.热点三 逻辑联结词、量词1.命题p ∨q ,只要p ,q 有一真,即为真;命题p ∧q ,只有p ,q 均为真,才为真;綈p 和p 为真假对立的命题.2.命题p ∨q 的否定是(綈p )∧(綈q );命题p ∧q 的否定是(綈p )∨(綈q ).3.“∀x ∈M ,p (x )”的否定为“∃x 0∈M ,綈p (x 0)”;“∃x 0∈M ,p (x 0)”的否定为“∀x ∈M ,綈p (x )”.例3 (1)设p ,q 是两个命题,如果綈(p ∨q )是真命题,那么( )A .p 是真命题且q 是假命题B .p 是真命题且q 是真命题C .p 是假命题且q 是真命题D .p 是假命题且q 是假命题(2)已知命题p :“∀x ∈[1,2],x 2-a ≥0”,命题q :“∃x 0∈R ,x 20+2ax 0+2-a =0”.若命题“(綈p )∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤-2或a =1B .a ≤-2或1≤a ≤2C .a >1D .-2≤a ≤1答案 (1)D (2)C解析 (1)由綈(p ∨q )是真命题可得p ∨q 是假命题,由真值表可得p 是假命题且q 是假命题.(2)命题p 为真时a ≤1;“∃x 0∈R ,x 20+2ax 0+2-a =0”为真,即方程x 2+2ax +2-a =0有实根,故Δ=4a 2-4(2-a )≥0,解得a ≥1或a ≤-2.(綈p )∧q 为真命题,即(綈p )真且q 真,即a >1.思维升华 (1)命题的否定和否命题是两个不同的概念:命题的否定只否定命题的结论,真假与原命题相对立;(2)判断命题的真假要先明确命题的构成.由命题的真假求某个参数的取值范围,还可以考虑从集合的角度来思考,将问题转化为集合间的运算.跟踪演练3 (1)已知命题p :∃x 0∈R ,使sin x 0=52;命题q :∀x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,x >sin x ,则下列判断正确的是( )A .p 为真B .綈q 为假C .p ∧q 为真D .p ∨q 为假 (2)命题p :∃b ∈R ,使直线y =-x +b 是曲线y =x 3-3ax 的切线.若綈p 为真,则实数a 的取值范围是( )A .a <13B .a ≤13C .a >13D .a ≥13答案 (1)B (2)A解析 (1)由于三角函数y =sin x 的有界性:-1≤sin x 0≤1,所以p 假;对于q ,构造函数y=x -sin x ,求导得y ′=1-cos x ,又x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以y ′>0,y 为单调递增函数,有y >0恒成立,即∀x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,x >sin x ,所以q 真.判断可知,B 正确. (2)由y =x 3-3ax 得y ′=3x 2-3a ≥-3a .因为命题“∃b ∈R 使直线y =-x +b 是曲线y =x 3-3ax 的切线”是假命题,所以直线y =-x +b 的斜率-1∉[-3a ,+∞),即-1<-3a ,解得a <13.故选A.1.已知函数f(x)=11-x2的定义域为M,g(x)=ln(1+x)的定义域为N,则M∪(∁R N)等于()A.{x|-1≤x<1} B.{x|x>-1}C.{x|x<1} D.{x|x≥1}押题依据集合的运算在历年高考中的地位都很重要,已成为送分必考试题.集合的运算常与不等式(特别是一元一次不等式、一元二次不等式)的求解、函数的定义域、函数的值域等知识相交汇.答案 C解析M={x|1-x2>0}={x|-1<x<1},N={x|1+x>0}={x|x>-1},∴∁R N={x|x≤-1},∴M∪(∁R N)={x|-1<x<1}∪{x|x≤-1}={x|x<1},故选C.2.已知集合M={(x,y)|y=f(x)},若对于任意(x1,y1)∈M,存在(x2,y2)∈M,使得x1x2+y1y2=0成立,则称集合M是“Ω集合”.给出下列4个集合:①M={(x,y)|y=1 x};②M={(x,y)|y=e x-2};③M={(x,y)|y=cos x};④M={(x,y)|y=ln x}.其中是“Ω集合”的所有序号为()A.②③B.③④C.①②④D.①③④押题依据以新定义为背景,考查元素与集合的关系,是近几年高考的热点,解题时可从集合的性质(元素的性质、运算性质)作为突破口.答案 A解析 对于①,若x 1x 2+y 1y 2=0,则x 1x 2+1x 1·1x 2=0,即(x 1x 2)2=-1,可知①错误;对于④,取(1,0)∈M ,且存在(x 2,y 2)∈M ,则x 1x 2+y 1y 2=1×x 2+0×y 2=x 2>0,可知④错误.同理,可证得②和③都是正确的.故选A.3.设φ∈R ,则“φ=0”是“f (x )=cos(x +φ)(x ∈R )为偶函数”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押题依据 充分、必要条件的判定一直是高考考查的重点,该类问题必须以其他知识为载体,综合考查数学概念.答案 A解析 当φ=0时,f (x )=cos(x +φ)=cos x 为偶函数成立;但当f (x )=cos(x +φ)为偶函数时,φ=k π,k ∈Z ,所以φ=0时,必要条件不成立.故选A.4.给出下列四个命题,其中正确的命题有( )①函数y =sin 2x +cos 2x 在x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2上的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤0,π8; ②a 1,a 2,b 1,b 2均为非零实数,集合A ={x |a 1x +b 1>0},B ={x |a 2x +b 2>0},则“a 1a 2=b 1b 2”是“A =B ”的必要不充分条件;③若p ∨q 为真命题,则p ∧q 也为真命题;④命题∃x 0∈R ,x 20+x 0+1<0的否定为∀x ∈R ,x 2+x +1<0.A .0个B .1个C .2个D .3个押题依据 常用逻辑用语中命题真假的判断、充要条件、全称量词、存在量词及逻辑联结词是数学学习的重要工具,也是高考考查的热点问题.答案 C解析 ①y =sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4, 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2(k ∈Z ), 得k π-3π8≤x ≤k π+π8(k ∈Z ), 又x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,因此递增区间是⎣⎡⎦⎤0,π8; ②充分性不成立,如a 1=1,b 1=1,a 2=-1=b 2,满足a 1a 2=b 1b 2,但A ={x |x +1>0}=(-1,+∞),B ={x |-x -1>0}=(-∞,-1),A ≠B ;必要性成立:A =B ⇒a 1a 2>0⇒-b 1a 1=-b 2a 2⇒a 1a 2=b 1b 2; ③p ∨q 为真命题时,p ,q 不一定全真,因此p ∧q 不一定为真命题;④命题∃x 0∈R ,x 20+x 0+1<0的否定应为∀x ∈R ,x 2+x +1≥0.所以①②为真,选C.A组专题通关1.已知集合A={x|x+1>0},B={-2,-1,0,1},则(∁R A)∩B等于() A.{-2,-1} B.{-2}C.{-1,0,1} D.{0,1}答案 A解析A={x|x>-1},所以∁R A={x|x≤-1},所以有(∁R A)∩B={-2,-1},故选A.2.已知集合M={x|log2x<3},N={x|x=2n+1,n∈N},则M∩N等于() A.(0,8) B.{3,5,7}C.{0,1,3,5,7} D.{1,3,5,7}答案 D解析由M中不等式变形得:log2x<3=log28,即0<x<8,∴M={x|0<x<8},∵N={x|x=2n+1,n∈N},∴M∩N={1,3,5,7},故选D.3.命题“∀x∈[-2,+∞),x+3≥1”的否定为()A.∃x0∈[-2,+∞),x0+3<1B.∃x0∈[-2,+∞),x0+3≥1C.∀x∈[-2,+∞),x+3<1D.∀x∈(-∞,-2),x+3≥1答案 A解析根据全称命题的否定规则可知应选A.4.已知集合A={x|-1≤x≤1},B={x|x2-2x≤0},则A∩B等于() A.{x|-1≤x≤2} B.{x|-1≤x≤0}C .{x |1≤x ≤2}D .{x |0≤x ≤1}答案 D 解析 由x 2-2x ≤0,得0≤x ≤2,所以B ={x |0≤x ≤2}.又A ={x |-1≤x ≤1},所以A ∩B ={x |0≤x ≤1}.故选D.5.“a =5”是“点(2,1)到直线x =a 的距离为3”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答案 B解析 由点(2,1)到直线x =a 的距离为3,得|a -2|=3,解得a =5或a =-1,所以“a =5”是“点(2,1)到直线x =a 的距离为3”的充分不必要条件,故选B.6.设命题p :函数y =sin 2x 的最小正周期为π2;命题q :函数y =cos x 的图象关于直线x =π2对称.则下列判断正确的是( )A .p 为真B .綈q 为假C .p ∧q 为假D .p ∨q 为真 答案 C解析 p 是假命题,q 是假命题,因此只有C 正确.7.已知命题p :2x x -1<1,命题q :(x +a )(x -3)>0,若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是( )A .(-3,-1]B .[-3,-1]C .(-∞,-1]D .(-∞,-3] 答案 C解析 由p :2x x -1<1,得x +1x -1<0,-1<x <1,而p 是q 的充分不必要条件,即p ⇒q ,qD ⇒/p ,所以-a ≥1,a ≤-1.故选C.8.下列命题是假命题的是( )A .∀φ∈R ,函数f (x )=sin(2x +φ)都不是偶函数B .∃α,β∈R ,使cos(α+β)=cos α+cos βC .向量a =(2,-1),b =(3,0),则a 在b 方向上的投影为2D .“|x |≤1”是“x <1”的既不充分也不必要条件答案 A解析 对于选项A ,当φ=π2时,函数f (x )=sin(2x +φ)=cos 2x 是偶函数,该命题是假命题;对于选项B ,当α=π2,β=-π4时,cos(α+β)=cos α+cos β,所以该命题是真命题;对于选项C ,a 在b 方向上的投影为|a |·cos 〈a ,b 〉=a·b |b|=63=2,所以该命题为真命题;对于选项D ,由|x |≤1,当x =1时,x <1不成立,由x <1得不出|x |≤1,所以“|x |≤1”是“x <1”的既不充分也不必要条件,所以该命题为真命题.9.已知集合M ={x |x 2<4},N ={x |x 2-2x -3<0},则集合M ∩N =________.答案 (-1,2)解析 由不等式的解法,可得M ={x |x 2<4}={x |-2<x <2},N ={x |x 2-2x -3<0}={x |-1<x <3},由交集的计算方法可得,M ∩N ={x |-1<x <2}.10.已知集合A ={x |-1<x ≤5},B ={x |m -5<x ≤2m +3},且A ⊆B ,则实数m 的取值范围是________.答案 [1,4]解析 ⎩⎪⎨⎪⎧m -5≤-1,2m +3≥5,解得1≤m ≤4.故应填[1,4]. 11.“a >1”是“函数f (x )=a ·x +cos x 在R 上单调递增”的______________.(空格处请填写“充分不必要条件”、“必要不充分条件”、“充要条件”或“既不充分也不必要条件”) 答案 充分不必要条件解析 f (x )=a ·x +cos x 在R 上单调递增⇒f ′(x )=a -sin x ≥0在R 上恒成立⇒a ≥(sin x )max =1,所以“a >1”是“函数f (x )=a ·x +cos x 在R 上单调递增”的充分不必要条件.12.给出下列四个命题:①命题“若α=β,则cos α=cos β”的逆否命题;②“∃x 0∈R ,使得x 20-x 0>0”的否定是:“∀x ∈R ,均有x 2-x <0”; ③命题“x 2=4”是“x =-2”的充分不必要条件;④p :a ∈{a ,b ,c },q :{a }⊆{a ,b ,c },p 且q 为真命题.其中真命题的序号是________.答案 ①④解析 对①,因命题“若α=β,则cos α=cos β”为真命题,所以其逆否命题亦为真命题,①正确;对②,命题“∃x 0∈R ,使得x 20-x 0>0”的否定应是: “∀x ∈R ,均有x 2-x ≤0”,故②错;对③,因为由“x 2=4”得x =±2,所以“x 2=4”是“x =-2”的必要不充分条件,故③错;对④,p ,q 均为真命题,由真值表判定p 且q 为真命题,故④正确.B 组 能力提高13.下列说法中,不正确的是( )A .已知a ,b ,m ∈R ,命题“若am 2<bm 2,则a <b ”为真命题B .命题“∃x 0∈R ,x 20+x 0-2>0”的否定是:“∀x ∈R ,x 2+x -2≤0”C .命题“p 或q ”为真命题,则命题p 和命题q 均为真命题D .“x >3”是“x >2”的充分不必要条件答案 C解析 A 正确,因为此时m 2>0;B 正确,特称命题的否定就是全称命题;C 不正确,因为命题“p 或q ”为真命题,那么p ,q 有一个真,p 或q 就是真命题;D 项,小集合是大集合的充分不必要条件.故选C.14.已知圆C 的方程为(x -1)2+y 2=r 2 (r >0),若p :1≤r ≤3;q :圆C 上至多有3个点到直线x -3y +3=0的距离为1,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答案 A解析 由点到直线的距离公式,得圆心(1,0)到直线x -3y +3=0的距离为2,故0<r <1时,圆上到直线的距离为1的点为0个;r =1时,圆上有1个点满足;1<r <3时,圆上有2个点满足;r =3时,圆上有3个点满足;r >3时,圆上有4个点满足.故选A.15.下列选项错误的是( )A .命题“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”的逆否命题是“若x 2-3x +2=0,则x =1”B .“x >2”是“x 2-3x +2>0”的充分不必要条件C .若“命题p :∀x ∈R ,x 2+x +1≠0”,则“綈p :∃x 0∈R ,x 20+x 0+1=0”D .若“p ∨q ”为真命题,则p ,q 均为真命题答案 D解析 对于若“p ∨q ”为真命题,则p 、q 中至少有一个为真命题,∴D 选项错误.故选D.16.已知集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |ax -5x 2-a <0,若3∈M,5∉M ,则实数a 的取值范围是____________. 答案 ⎣⎡⎭⎫1,53∪(9,25] 解析 ∵集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |ax -5x 2-a <0, 得(ax -5)(x 2-a )<0,当a =0时,显然不成立,当a >0时,原不等式可化为⎝⎛⎭⎫x -5a ()x -a (x +a )<0,若a <5a ,只需满足⎩⎪⎨⎪⎧ a <3<5a ,a ≥1,解得1≤a <53; 若a >5a ,只需满足⎩⎪⎨⎪⎧ 5a <3<a ,a ≤5,解得9<a ≤25,当a <0时,不符合条件,综上,答案为⎣⎡⎭⎫1,53∪(9,25]. 17.对于集合M ,定义函数f M (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-1,x ∈M ,1,x ∉M .对于两个集合A ,B ,定义集合A △B ={x |f A (x )·f B (x )=-1}.已知A ={2,4,6,8,10},B ={1,2,4,8,12},则用列举法写出集合A △B 的结果为________.答案 {1,6,10,12}解析 要使f A (x )·f B (x )=-1,必有x ∈{x |x ∈A 且x ∉B }∪{x |x ∈B 且x ∉A }={1,6,10,12}, 所以A △B ={1,6,10,12}.。
第一章专练2—集合与简易逻辑用语(二)一、单选题1.设集合A ={x |x 2﹣4≤0},B ={x |2x +a ≤0},且A ∩B ={x |﹣2≤x ≤1},则a =( )A .﹣4B .﹣2C .2D .42.命题“∀x ∈R ,∃n ∈N *,使得n >x 2”的否定形式是( )A .∃x ∈R ,∃n ∈N *,使得n ≤x 2B .∀x ∈R ,∀n ∈N *,使得n ≤x 2C .∃x ∈R ,∀n ∈N *,使得n ≤x 2D .∃x ∈R ,∃n ∈N *,使得n ≤x 2 3.已知偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递增,则对实数a ,b ,a >b 是f (a )>f (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4.下列四个命题:p 1:任意x ∈R ,2x >0;p 2:存在x ∈R ,x 2+x +1<0,p 3:任意x ∈R ,sin x <2x ;p 4:存在x ∈R ,cos x >x 2+x +1.其中的真命题是( )A .p 1,p 2B .p 2,p 3C .p 3,p 4D .p 1,p 4 5.已知函数f (x )=x +,g (x )=2x +a ,若∀x 1∈[,1],∃x 2∈[2,3],使得f (x 1)≥g(x 2),则实数a 的取值范围是( )A .a ≤1B .a ≥1C .a ≤2D .a ≥2 6.设命题p :函数21()lg()4f x ax x a =-+的定义域为R ;命题q :不等式3x ﹣9x <a 对一切正实数均成立.如果命题“p 或q ”为真命题,且“p 且q ”为假命题,则实数a 的取值范围是()A.(1,+∞)B.[0,1]C.[0,+∞)D.(0,1)7.命题p:函数y=log2(x2﹣2x)的单调增区间是[1,+∞),命题q:函数y=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.¬q8.命题p:存在a∈R且a≠0,对于任意的x∈R,使得f(x+a)<f(x)+f(a);命题q1:f(x)单调递减且f(x)>0恒成立;命题q2:f(x)单调递增,存在x0<0使得f(x0)=0,则下列说法正确的是()A.只有q1是p的充分条件B.只有q2是p的充分条件C.q1,q2都是p的充分条件D.q1,q2都不是p的充分条件二、多选题9.已知下列各组命题,其中p是q的充分必要条件的是()A.p:m<﹣2或m>6;q:y=x2+mx+m+3有两个不同的零点B.():1()f xpf x-=;q:y=f(x)是偶函数C.p:A∩B=A;A⊆U,B⊆U,∁U B⊆∁U AD.p:cosα=cosβ;q:tanα=tanβ10.下列四个条件中,p是q的充分条件的是()A.p:a>b,q:a2>b2B.p:ax2+by2=c为双曲线,q:ab<0 C.p:a>b,q:2a>2bD.p:ax2+bx+c>0,q:20c bax x-+>11.下列叙述中不正确的是()A.若a≠0,b,c∈R,则“ax2+bx+c≥0”的充要条件是“b2﹣4ac≤0”B.若a,b,c∈R,则“ac2>bc2”的充要条件是“a>b”C.“a<0”是“方程x2+x+a=0有一个正根和一个负根”的充分不必要条件D.“a>1”是“<1”的充分不必要条件12.给定数集M,若对于任意a,b∈M,有a+b∈M,且a﹣b∈M,则称集合M为闭集合,则下列说法中不正确的是()A.集合M={﹣4,﹣2,0,2,4}为闭集合B.正整数集是闭集合C.集合M={n|n=3k,k∈Z}为闭集合D.若集合A1,A2为闭集合,则A1∪A2为闭集合三、填空题13.设U为全集,A、B是U的子集,则“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁U C”是“A∩B=ϕ”的条件.(选填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”)14.设,m n为非零向量,则“存在负数λ,使得m nλ=”是“0m n<”的条件.(从“充分不必要条件、必要不充分条件、充分条件、既不充分也不必要”中选填一个)15.集合A、B是实数R的子集,定义{|A B x x A-=∈,且}x B∉,*()()A B A B B A=--叫做集合的对称差,若集合2{|(1)1A y y x ==-+,03}x ,2{|1B y y x ==+,13}x ,则*A B = .16.函数f (x )=[x ]的函数值表示不超过x 的最大整数,例如:[﹣3.5]=﹣4,[2.1]=2.若A ={y |y =[x ]+[2x ]+[3x ],0≤x ≤1},则A 中元素个数是 个,所有元素的和为 .四、解答题17.已知全集为R ,函数()log (2)f x x π=-的定义域为集合A ,集合2{|60}B x x x =--.(1)求A B ;(2)若{|1}C x m x m =-<,R C B ⊆,求实数m 的取值范围.18.已知集合{|42A y y x ==-,13}x -<<,{|3121}B x m x m =-<<+.(Ⅰ)若A B A =,求实数m 的取值范围;(Ⅱ)若{|}A B x a x b =<<且2b a -=,求实数m 的取值范围.19.(1)已知命题p :a ≤x ≤a +1,命题q :x 2﹣4x <0,若p 是q 的充分不必要条件,求a的取值范围;(2)已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x ”;命题q :“∃x 0∈R ,使得x 02+4x 0+a =0”若命题“p ∧q ”是真命题,求实数a 的取值范围.20.已知函数2()a f x x x=+,g (x )=﹣x ﹣ln (﹣x )其中a ≠0, (1)若x =1是函数f (x )的极值点,求实数a 的值及g (x )的单调区间;(2)若对任意的x 1∈[1,2],∃x 2∈[﹣3,﹣2]使得f (x 1)≥g (x 2)恒成立,且﹣2<a <0,求实数a 的取值范围.集合与简易逻辑用语(二)答案1.解:集合A={x|x2﹣4≤0}={x|﹣2≤x≤2},B={x|2x+a≤0}={x|x≤﹣a},由A∩B={x|﹣2≤x≤1},可得﹣a=1,则a=﹣2.故选:B.2.解:根据全称命题的否定是特称命题,则命题∀x∈R,∃n∈N*,使得n>x2的否定∃x∈R,∀n∈N*,使得n≤x2,故选:C.3.解:已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以函数f(x)在(﹣∞,0]上单调递减.当a>b>0时,满足f(a)>f(b).故a>b时,f(a)>f(b)不成立.当f(a)>f(b)时,不能确定a,b的大小.故选:D.4.解:p1:任意x∈R,2x>0,由指数函数的性质得命题p1是真命题;p2:存在x∈R,x2+x+1<0,由x2+x+1=(x+)2+≥,得命题p2是假命题;p3:任意x∈R,sin x<2x,由x=﹣时,sin x>2x,得命题p3是假命题;p4:存在x∈R,cos x>x2+x+1.命题p4是真命题.故选:D.5.解:当x1∈[,1]时,由f(x)=x+得,f′(x)=,令f′(x)>0,解得:x>2,令f′(x)<0,解得:x<2,∴f(x)在[,1]单调递减,∴f(1)=5是函数的最小值,当x2∈[2,3]时,g(x)=2x+a为增函数,∴g(2)=a+4是函数的最小值,又∵∀x1∈[,1],都∃x2∈[2,3],使得f(x1)≥g(x2),可得f(x)在x1∈[,1]的最小值不小于g(x)在x2∈[2,3]的最小值,即5≥a+4,解得:a≤1,故选:A.6.解:若命题p为真,即恒成立.则,有,∴a>1.令,由x>0得3x>1,∴y=3x﹣9x的值域为(﹣∞,0).∴若命题q为真,则a≥0.由命题“p或q”为真,且“p且q”为假,得命题p、q一真一假.当p真q假时,a不存在;当p假q真时,0≤a≤1.故选:B.7.解:令t=x2﹣2x,则函数y=log2(x2﹣2x)化为y=log2t,由x2﹣2x>0,得:x<0或x>2,所以,函数y=log2(x2﹣2x)的定义域为(﹣∞,0)∪(2,+∞).函数t=x2﹣2x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=x2﹣2x在定义域内的增区间为(2,+∞).又因为函数为y=log2t是增函数,所以,复合函数y=log2(x2﹣2x)的单调增区间是(2,+∞).所以,命题p为假命题;再由3x>0,得3x+1>1,所以,所以,函数y=的值域为(0,1),故命题q为真命题.所以p∧q为假命题,pVq为真命题,p∧(¬q)为假命题,¬q为假命题.故选:B.8.解:对于命题q1:当f(x)单调递减且f(x)>0恒成立时,当a>0时,此时x+a>x,又因为f(x)单调递减,所以f(x+a)<f(x)又因为f(x)>0恒成立时,所以f(x)<f(x)+f(a),所以f(x+a)<f(x)+f(a),所以命题q1⇒命题p,对于命题q2:当f(x)单调递增,存在x0<0使得f(x0)=0,当a=x0<0时,此时x+a<x,f(a)=f(x0)=0,又因为f(x)单调递增,所以f(x+a)<f(x),所以f(x+a)<f(x)+f(a),所以命题p2⇒命题p,所以q1,q2都是p的充分条件,故选:C.9.解:A.若命题q为真命题:则△=m2﹣4(m+3)>0,解得m>6或m<﹣2,∴命题p是q的充分必要条件;B.若命题q是真命题:y=f(x)是偶函数,则f(﹣x)=f(x),∴由p⇒q,反之不成立,因此p是q的充分不必要条件;C.由A∩B=A⇔A⊆B⇔A⊆U,B⊆U,∁U B⊆∁U A,满足p是q的充分必要条件;D.对于命题p:取α=β=满足cosα=cosβ;而q:tanα=tanβ无意义.反之也不成立,例如取α=,β=,满足tanα=tanβ,而cosα=cosβ不成立.因此p是q的既不充分也不必要条件.故选:AC.10.解:对于选项A:a=﹣1,b=﹣2,所以a2<b2,所以p不是q的充分条件;对于选项B:ax2+by2=c为双曲线,则ab<0,所以p是q的充分条件;对于选项C:由于a>b,所以2a>2b,所以p是q的充分条件;对于选项D.由:+a>0,得到ax2+bx+c>0,所以p是q的必要条件;故选:BC.11.解:A.错误,当a<0时,“ax2+bx+c≥0”的充分条件是“b2﹣4ac≤0”错误;B.错误,若a,b,c∈R,“a>b”且c=0时,推不出“ac2>bc2“,故错误;C.错误,方程x2+x+a=0有一个正根和一个负根⇔△=1﹣4a>0,x1x2=a<0⇔a<0,故错误;D.正确,“a>1”⇒“<1”但是“<1”推不出“a>1”,故正确.故选:ABC.12.解:根据对于任意a,b∈M,有a+b∈M,且a﹣b∈M,对于A.当集合M={﹣4,﹣2,0,2,4}时,而2+4∉M,所以集合M不为闭集合.对于B.设a,b是任意的两个正整数,当a<b时,a﹣b<0不是正整数,所以正整数集不为闭集合.对于C .当M ={n |n =3k ,k ∈Z }时,设a =3k 1,b =3k 2,k 1,k 2∈Z ,则a +b =3k 1+3k 2=3(k 1+k 2)∈Ma ﹣b =3k 1﹣3k 2=3(k 1﹣k 2)∈M ,所以集合M 闭集合.对于D .设A 1={n |n =3k ,k ∈Z },A 2={n |n =2k ,k ∈Z }是闭集合,且3∈A 1,2∈A 2,而2+3∉A 1∪A 2,此时A 1∪A 2不为闭集合.所以,说法中不正确的是ABD ;故选:ABD .13.解:若存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ,则可以推出A ∩B =∅;若A ∩B =∅,由Venn 图(如图)可知,存在A =C ,同时满足A ⊆C ,B ⊆∁U C . 故“存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ”是“A ∩B =∅”的充要条件. 故答案为:充要条件14.解:,m n 为非零向量,则“存在负数λ,使得m n λ=”,则向量m ,n 共线且方向相反,可得0m n <.反之不成立,非零向量的夹角为钝角,满足0m n <,而m n λ=”, 则“存在负数λ,使得m n λ=”是“0m n <”的”的充分不必要条件. 故答案为:充分不必要15.解:2{|(1)1A y y x ==-+,03}{|15}x y y =,2{|1B y y x ==+,13}{|210}x y y =,则{|12}A B y y -=<,{|510}B A y y -=<, 则*()(){|12A B A B B A y y =--=<或510}y <,故答案为:{|12y y <或510}y <16解:∵函数f (x )=[x ]的函数值表示不超过x 的最大整数, ∴对于A ={y |y =[x ]+[2x ]+[3x ],0≤x ≤1},①当0≤x <时,y =[x ]+[2x ]+[3x ]=0+0+0=0;②当≤x <时,y =[x ]+[2x ]+[3x ]=0+0+1=1;③当≤x <时,y =[x ]+[2x ]+[3x ]=0+1+1=2;④当≤x <1时,y =[x ]+[2x ]+[3x ]=0+1+2=3;⑤当x =1时,y =[x ]+[2x ]+[3x ]=1+2+3=6;∴A ={y |y =[x ]+[2x ]+[3x ],0≤x ≤1}={0,1,2,3,6}, A 中共5个元素,且A 中所有元素的和为0+1+2+3+6=12.故答案为:5,12.17.解:(1)由20x ->得,函数()log (2)f x x π=-的定义域{|2}A x x =>, 260x x --,(3)(2)0x x -+,得{|2B x x =-或3}x , {|3}A B x x ∴=,{|23}R B x x =-<<,(2){|23}C x x ⊆-<<,()i 当C =∅时,满足需求,此时1m m -,解得12m ; ()ii 当C ≠∅时,要{|23}C x x ⊆-<<,则1123m m m m -<⎧⎪--⎨⎪<⎩, 解得132m <<; 由()i 、()ii 得,实数m 的取值范围是:(,3)-∞.18.解:(Ⅰ)集合{|42A y y x ==-,13}(6,10)x -<<=-,{|3121}B x m x m =-<<+, A B A =,B A ∴⊆,当B =∅时,即3121m m -+时,解得2m ,此时满足题意,当B ≠∅时,即3121m m -<+时,解得2m <,则3162110m m --⎧⎨+⎩,解得5932m -, 综上所述m 的取值范围为5[3-,)+∞; (Ⅱ)集合(6,10)A =-,10(6)16--=,若{|}A B x a x b =<<且2b a -=,①{3121}A B m x m =-<<+时,21(31)23162110m m m m +--=⎧⎪--⎨⎪+⎩,解得0m =;②{|3110}A B x m x =-<<时,10(31)2211010316m m m --=⎧⎪+>⎨⎪>->-⎩,此时满足条件的m 不存在;③{|521}A B x x m =-<<+时,21(6)231662110m m m +--=⎧⎪-<-⎨⎪-<+<⎩,解得52m =-,综上得,m的取值范围为5{2,0}.19.解:(1)命题p:a≤x≤a+1,命题q:x2﹣4x<0,令M={x|a≤x≤a+1},N={x|x2﹣4x<0}={x|0<x<4}.∵p是q的充分不必要条件,∴M⫋N,∴解得0<a<3.∴a的取值范围是(0,3).(2)若命题“p∧q”是真命题,那么命题p,q都是真命题.由∀x∈[0,1],a≥e x,得a≥e;由∃x0∈R,知△=16﹣4a≥0,得a≤4,∴e≤a≤4.∴实数a的取值范围是[e,4].20.解:(1)∵,其定义域为(﹣∞,0)和(0,+∞),∴;又x=1是函数f(x)的极值点,∴f'(1)=0,即1﹣a2=0,∴a=1或a=﹣1;经检验,a=1或a=﹣1时,x=1是函数f(x)的极值点,∴a=1或a=﹣1;g(x)的定义域是(﹣∞,0),g′(x)=﹣1﹣=,令g′(x)>0,解得:x<﹣1,令g′(x)<0,解得:﹣1<x<0,故g(x)在(﹣∞,﹣1)递增,在(﹣1,0)递减;(2)假设存在实数a,对任意的x1∈[1,2],∃x2∈[﹣3,﹣2]都有f(x1)≥g(x2)成立,等价于对任意的x1∈[1,2]x2∈[﹣3,﹣2]时,都有[f(x)]min≥[g(x)]min,当x∈[﹣3,﹣2]时,g′(x)=﹣1﹣<0,∴函数g(x)在[﹣3,﹣2]上是减函数.∴[g(x)]min=g(﹣2)=2﹣ln2.∵=,且x∈[1,2],﹣2<a<0,①当﹣1<a<0且x∈[1,2]时,,∴函数在[1,2]上是增函数.∴[f(x)]min=f(1)=1+a2.由1+a2≥2﹣ln2,得a≤﹣,又∵﹣1<a<0,∴a≤﹣不合题意.②当﹣2<a≤﹣1时,若1≤x<﹣a,则,若﹣a<x≤2,则,∴函数在[1,﹣a)上是减函数,在(﹣a,2]上是增函数.∴[f(x)]min=f(﹣a)=﹣2a≥2﹣ln2,得,∴.综上,存在实数a的取值范围为.。