高二数学选修2-1第一章常用逻辑用语_知识点+习题+答案
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高中数学新人教A版选修2_1:第一章 1.2基础练习1.(2019年湖北恩施期末)使|x|=x成立的一个必要不充分条件是()A.x≥0B.x2≥-xC.log2(x+1)>0D.2x<1【答案】B【解析】∵|x|=x⇔x≥0,∴选项A是充要条件.对于选项B,由x2≥-x得x≥0或x≤-1,故选项B是必要不充分条件.同理,选项C是充分不必要条件,选项D是既不充分也不必要条件.故选B.2.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【答案】A【解析】当“直线a和直线b相交”时,“平面α和平面β相交”成立;当“平面α和平面β相交”时,“直线a和直线b相交”不一定成立.故“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.3.(2020年山西太原模拟)已知a,b都是实数,那么“2a>2b”是“a2>b2”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】D【解析】若2a>2b,则2a-b>1,∴a-b>0,∴a>b.当a=-1,b=-2时,满足2a>2b,但a2<b2,故由2a>2b不能得出a2>b2,因此充分性不成立.若a2>b2,则|a|>|b|.当a=-2,b =1时,满足a2>b2,但2-2<21,即2a<2b,故必要性不成立.故选D.4.下面四个条件中,使a>b成立的充分不必要的条件是()A.a>b+1 B.a>b-1C.a2>b2D.a3>b3【答案】A【解析】a>b+1⇒a>b,a>b⇒/ a>b+1.5.已知两个命题A :2x +3=x 2,B :x 3x =x 2,则A 是B 的____________条件. 【答案】既不充分也不必要【解析】命题A 就是x ∈{x |2x +3=x 2}={-1,3};命题B 就是x ∈{x |x 3x =x 2}={0,3}.由于{-1,3}⃘{0,3}且{0,3}⃘{-1,3},∴A 是B 的既不充分也不必要条件.6.(2019年重庆期末)设p :12≤x ≤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________.【答案】⎣⎡⎦⎤0,12 【解析】∵q :a ≤x ≤a +1,p 是q 的充分不必要条件,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤12,a +1≥1,解得0≤a ≤12.7.指出下列各组命题中,p 是q 的什么条件(充分不必要条件,必要不充分条件,充要条件,既不充分也不必要条件).(1)p :x >1;q :x 2>1;(2)p :a =3;q :(a +2)(a -3)=0; (3)p :a >2;q :a >5.解:(1)p :x >1;q :x >1或x <-1,所以p 是q 的充分不必要条件. (2)p :a =3;q :a =-2或a =3,所以p 是q 的充分不必要条件. (3)p 是q 的必要不充分条件.8.已知p :1<2x <8,q :不等式x 2-mx +4≥0恒成立.若p 是q 的充分条件,求实数m 的取值范围.解:p :1<2x <8,即0<x <3. ∵p 是q 的充分条件,∴不等式x 2-mx +4≥0对任意x ∈(0,3)恒成立. ∴m ≤x 2+4x =x +4x 对任意x ∈(0,3)恒成立.∵x +4x≥2x ·4x=4,当且仅当x =2时,等号成立,∴m ≤4. 能力提升9.无穷等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,前n 项和为S n (n ∈N *),则“a 1+d >0”是“{S n }为递增数列”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】B【解析】若{S n }为递增数列,则对于n ≥2且n ∈N *,恒有a n >0,可得a 2=a 1+d >0.若a 1+d >0,则只能推得a 2>0,不能推得{S n }是递增数列.所以“a 1+d >0”是“{S n }为递增数列”的必要不充分条件.10.(多选题)下列各选项中, p 是q 的充要条件的是( )A.p :m <-2或m >6,q :y =x 2+mx +m +3有两个不同的零点B.p :f (-x )f (x )=1,q :y =f (x )为偶函数C.p :cos α=cos β,q :tan α=tan βD.p :A ∩B =A ,q :【答案】AD【解析】对于A ,q :y =x 2+mx +m +3有两个不同的零点q :Δ=m 2-4(m +3)>0q :m <-2或m >6p .对于B ,当f (x )=0时,qp .对于C ,若α,β=k π+π2(k ∈Z ),则有cosα=cos β,但没有tan α=tan β,pq .对于D ,p :A ∩B =Ap :ABq :11.下列命题:①“x >2且y >3”是“x +y >5”的充分不必要条件;②已知a ≠0,“b 2-4ac <0”是“一元二次不等式ax 2+bx +c <0解集为R ”的充要条件; ③“a =2”是“直线ax +2y =0平行于直线x +y =1”的充分不必要条件; ④“xy =1”是“lg x +lg y =0”的必要不充分条件. 其中真命题的序号为________. 【答案】①④【解析】①当x >2且y >3时,x +y >5成立,反之,不一定,如x =0,y =6.所以“x >2且y >3”是“x +y >5”的充分不必要条件.②不等式解集为R 的充要条件是a <0且b 2-4ac <0,故②为假命题.③当a =2时,两直线平行,反之,若两直线平行,则a 1=21,∴a =2.因此,“a=2”是“两直线平行”的充要条件.④lg x +lg y =lg(xy )=0,∴xy =1且x >0,y >0.所以“lg x +lg y =0”成立,xy =1必成立,反之不然,因此“xy =1”是“lg x +lg y =0”的必要不充分条件.综上可知真命题是①④.12.设函数f (x )=lg(x 2-x -2)的定义域为集合A ,函数g (x )=3x-1的定义域为集合B .已知α:x ∈A ∩B ,β:x 满足2x +p <0,α是β的充分条件,求实数p 的取值范围.解:A ={x |x 2-x -2>0}=(-∞,-1)∪(2,+∞),B =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫3x-1≥0=(0,3],∴A ∩B =(2,3]. 设集合C ={x |2x +p <0}=⎝⎛⎭⎫-∞,-p2,∵α是β的充分条件,∴A ∩B ⊆C . ∴3<-p2.解得p <-6.∴实数p 的取值范围是(-∞,-6).。
新课程标准数学选修2—1第一章课后习题解答第一章 常用逻辑用语1.1命题及其关系练习(P4)1、略.2、(1)真; (2)假; (3)真; (4)真.3、(1)若一个三角形是等腰三角形,则这个三角形两边上的中线相等. 这是真命题.(2)若一个函数是偶函数,则这个函数的图象关于y 轴对称. 这是真命题.(3)若两个平面垂直于同一个平面,则这两个平面平行. 这是假命题.练习(P6)1、逆命题:若一个整数能被5整除,则这个整数的末位数字是0. 这是假命题.否命题:若一个整数的末位数字不是0,则这个整数不能被5整除. 这是假命题.逆否命题:若一个整数不能被5整除,则这个整数的末位数字不是0. 这是真命题.2、逆命题:若一个三角形有两个角相等,则这个三角形有两条边相等. 这是真命题.否命题:若一个三角形有两条边不相等,这个三角形有两个角也不相等. 这是真命题.逆否命题:若一个三角形有两个角不相等,则这个三角形有两条边也不相等.这是真命题.3、逆命题:图象关于原点对称的函数是奇函数. 这是真命题.否命题:不是奇函数的函数的图象不关于原点对称. 这是真命题.逆否命题:图象不关于原点对称的函数不是奇函数. 这是真命题.练习(P8)证明:若1a b -=,则22243a b a b -+-- ()()2()2322310a b a b a b b a b b a b =+-+---=++--=--=所以,原命题的逆否命题是真命题,从而原命题也是真命题.习题1.1 A 组(P8)1、(1)是; (2)是; (3)不是; (4)不是.2、(1)逆命题:若两个整数a 与b 的和a b +是偶数,则,a b 都是偶数. 这是假命题.否命题:若两个整数,a b 不都是偶数,则a b +不是偶数. 这是假命题.逆否命题:若两个整数a 与b 的和a b +不是偶数,则,a b 不都是偶数. 这是真命题.(2)逆命题:若方程20x x m +-=有实数根,则0m >. 这是假命题.否命题:若0m ≤,则方程20x x m +-=没有实数根. 这是假命题.逆否命题:若方程20x x m +-=没有实数根,则0m ≤. 这是真命题.3、(1)命题可以改写成:若一个点在线段的垂直平分线上,则这个点到线段的两个端点的距离相等. 逆命题:若一个点到线段的两个端点的距离相等,则这个点在线段的垂直平分线上.这是真命题.否命题:若一个点到不在线段的垂直平分线上,则这个点到线段的两个端点的距离不 相等.这是真命题.逆否命题:若一个点到线段的两个端点的距离不相等,则这个点不在线段的垂直平分线上.这是真命题.(2)命题可以改写成:若一个四边形是矩形,则四边形的对角线相等.逆命题:若四边形的对角线相等,则这个四边形是矩形. 这是假命题.否命题:若一个四边形不是矩形,则四边形的对角线不相等. 这是假命题.逆否命题:若四边形的对角线不相等,则这个四边形不是矩形. 这是真命题.4、证明:如果一个三角形的两边所对的角相等,根据等腰三角形的判定定理,这个三角形是等腰三角形,且这两条边是等腰三角形,也就是说这两条边相等. 这就证明了原命题的逆否命题,表明原命题的逆否命题为真命题. 所以,原命题也是真命题.习题1.1 B 组(P8)证明:要证的命题可以改写成“若p ,则q ”的形式:若圆的两条弦不是直径,则它们不能互相平分.此命题的逆否命题是:若圆的两条相交弦互相平分,则这两条相交弦是圆的两条直径.可以先证明此逆否命题:设,AB CD 是O 的两条互相平分的相交弦,交点是E ,若E 和圆心O 重合,则,AB CD 是经过圆心O 的弦,,AB CD 是两条直径. 若E 和圆心O 不重合,连结,,AO BO CO 和DO ,则OE 是等腰AOB ∆,COD ∆的底边上中线,所以,OE AB ⊥,OE CD ⊥. AB 和CD 都经过点E ,且与OE 垂直,这是不可能的. 所以,E 和O 必然重合. 即AB 和CD 是圆的两条直径. 原命题的逆否命题得证,由互为逆否命题的相同真假性,知原命题是真命题.1.2充分条件与必要条件练习(P10)1、(1)⇒; (2)⇒; (3)⇒; (4)⇒.2、(1). 3(1).4、(1)真; (2)真; (3)假; (4)真.练习(P12)1、(1)原命题和它的逆命题都是真命题,p 是q 的充要条件;(2)原命题和它的逆命题都是真命题,p 是q 的充要条件;(3)原命题是假命题,逆命题是真命题,p 是q 的必要条件.2、(1)p 是q 的必要条件; (2)p 是q 的充分条件;(3)p 是q 的充要条件; (4)p 是q 的充要条件.习题1.2 A 组(P12)1、略.2、(1)假; (2)真; (3)真.3、(1)充分条件,或充分不必要条件; (2)充要条件;(3)既不是充分条件,也不是必要条件; (4)充分条件,或充分不必要条件.4、充要条件是222a b r +=.习题1.2 B 组(P13)1、(1)充分条件; (2)必要条件; (3)充要条件.2、证明:(1)充分性:如果222a b c ab ac bc ++=++,那么2220a b c ab ac bc ++---=. 所以222()()()0a b a c b c -+-+-=所以,0a b -=,0a c -=,0b c -=.即 a b c ==,所以,ABC ∆是等边三角形.(2)必要性:如果ABC ∆是等边三角形,那么a b c ==所以222()()()0a b a c b c -+-+-=所以2220a b c ab ac bc ++---=所以222a b c ab ac bc ++=++1.3简单的逻辑联结词练习(P18)1、(1)真; (2)假.2、(1)真; (2)假.3、(1)225+≠,真命题; (2)3不是方程290x -=的根,假命题;(31≠-,真命题.习题1.3 A 组(P18)1、(1)4{2,3}∈或2{2,3}∈,真命题; (2)4{2,3}∈且2{2,3}∈,假命题;(3)2是偶数或3不是素数,真命题; (4)2是偶数且3不是素数,假命题.2、(1)真命题; (2)真命题; (3)假命题.3、(1不是有理数,真命题; (2)5是15的约数,真命题;(3)23≥,假命题; (4)8715+=,真命题;(5)空集不是任何集合的真子集,真命题.习题1.3 B 组(P18)(1)真命题. 因为p 为真命题,q 为真命题,所以p q ∨为真命题;(2)真命题. 因为p 为真命题,q 为真命题,所以p q ∧为真命题;(3)假命题. 因为p 为假命题,q 为假命题,所以p q ∨为假命题;(4)假命题. 因为p 为假命题,q 为假命题,所以p q ∧为假命题.1.4全称量词与存在量词练习(P23)1、(1)真命题; (2)假命题; (3)假命题.2、(1)真命题; (2)真命题; (3)真命题.练习(P26)1、(1)00,n Z n Q ∃∈∉; (2)存在一个素数,它不是奇数;(3)存在一个指数函数,它不是单调函数.2、(1)所有三角形都不是直角三角形; (2)每个梯形都不是等腰梯形;(3)所有实数的绝对值都是正数.习题1.4 A 组(P26)1、(1)真命题; (2)真命题; (3)真命题; (4)假命题.2、(1)真命题; (2)真命题; (3)真命题.3、(1)32000,x N x x ∃∈≤; (2)存在一个可以被5整除的整数,末位数字不是0; (3)2,10x R x x ∀∈-+>; (4)所有四边形的对角线不互相垂直.习题1.4 B 组(P27)(1)假命题. 存在一条直线,它在y 轴上没有截距;(2)假命题. 存在一个二次函数,它的图象与x 轴不相交;(3)假命题. 每个三角形的内角和不小于180︒;(4)真命题. 每个四边形都有外接圆.第一章 复习参考题A 组(P30)1、原命题可以写为:若一个三角形是等边三角形,则此三角形的三个内角相等.逆命题:若一个三角形的三个内角相等,则此三角形是等边三角形. 是真命题;否命题:若一个三角形不是等边三角形,则此三角形的三个内角不全相等. 是真命题; 逆否命题:若一个三角形的三个内角不全相等,则此三角形不是等边三角形. 是真命题.2、略.3、(1)假; (2)假; (3)假; (4)假.4、(1)真; (2)真; (3)假; (4)真; (5)真.5、(1)2,0n N n ∀∈>; (2){P P P ∀∈在圆222x y r +=上},(OP r O =为圆心);(3)(,){(,),x y x y x y ∃∈是整数},243x y +=;(4)0{x x x ∃∈是无理数},30{x q q ∈是有理数}. 6、(1)32≠,真命题; (2)54≤,假命题; (3)00,0x R x ∃∈≤,真命题;(4)存在一个正方形,它不是平行四边形,假命题.第一章 复习参考题B 组(P31)1、(1)p q ∧; (2)()()p q ⌝∧⌝,或()p q ⌝∨.2、(1)Rt ABC ∀∆,90C ∠=︒,,,A B C ∠∠∠的对边分别是,,a b c ,则222c a b =+;(2)ABC ∀∆,,,A B C ∠∠∠的对边分别是,,a b c ,则sin sin sin a b c A B C ==.新课程标准数学选修2—1第二章课后习题解答第二章 圆锥曲线与方程2.1曲线与方程练习(P37)1、是. 容易求出等腰三角形ABC 的边BC 上的中线AO 所在直线的方程是0x =.2、3218,2525a b ==. 3、解:设点,A M 的坐标分别为(,0)t ,(,)x y .(1)当2t ≠时,直线CA 斜率 20222CA k t t -==-- 所以,122CB CA t k k -=-= 由直线的点斜式方程,得直线CB 的方程为 22(2)2t y x --=-. 令0x =,得4y t =-,即点B 的坐标为(0,4)t -.由于点M 是线段AB 的中点,由中点坐标公式得4,22t t x y -==. 由2t x =得2t x =,代入42t y -=, 得422x y -=,即20x y +-=……① (2)当2t =时,可得点,A B 的坐标分别为(2,0),(0,2)此时点M 的坐标为(1,1),它仍然适合方程①由(1)(2)可知,方程①是点M 的轨迹方程,它表示一条直线.习题2.1 A 组(P37)1、解:点(1,2)A -、(3,10)C 在方程2210x xy y -++=表示的曲线上;点(2,3)B -不在此曲线上2、解:当0c ≠时,轨迹方程为12c x +=;当0c =时,轨迹为整个坐标平面. 3、以两定点所在直线为x 轴,线段AB 垂直平分线为y 轴,建立直角坐标系,得点M 的轨迹方程为224x y +=.4、解法一:设圆22650x y x +-+=的圆心为C ,则点C 的坐标是(3,0).由题意,得CM AB ⊥,则有1CM AB k k =-.所以,13y y x x⨯=--(3,0)x x ≠≠ 化简得2230x y x +-=(3,0)x x ≠≠当3x =时,0y =,点(3,0)适合题意;当0x =时,0y =,点(0,0)不合题意.解方程组 222230650x y x x y x ⎧+-=⎪⎨+-+=⎪⎩, 得5,3x y == 所以,点M 的轨迹方程是2230x y x +-=,533x ≤≤. 解法二:注意到OCM ∆是直角三角形, 利用勾股定理,得2222(3)9x y x y ++-+=,即2230x y x +-=. 其他同解法一.习题2.1 B 组(P37)1、解:由题意,设经过点P 的直线l 的方程为1x y a b+=.因为直线l 经过点(3,4)P ,所以341a b+= 因此,430ab a b --= 由已知点M 的坐标为(,)a b ,所以点M 的轨迹方程为430xy x y --=.2、解:如图,设动圆圆心M 的坐标为(,)x y . 由于动圆截直线30x y -=和30x y +=所得弦分别为 AB ,CD ,所以,8AB =,4CD =. 过点M 分别 作直线30x y -=和30x y +=的垂线,垂足分别为E ,F ,则4AE =,2CF =.ME =,MF =. 连接MA ,MC ,因为MA MC =, 则有,2222AE ME CF MF +=+ 所以,22(3)(3)1641010x y x y -++=+,化简得,10xy =. 因此,动圆圆心的轨迹方程是10xy =.2.2椭圆练习(P42)1、14. 提示:根据椭圆的定义,1220PF PF +=,因为16PF =,所以214PF=. 2、(1)22116x y +=; (2)22116y x +=; (3)2213616x y +=,或2213616y x +=. 3、解:由已知,5a =,4b =,所以3c .(1)1AF B ∆的周长1212AF AF BF BF =+++. 由椭圆的定义,得122AF AF a +=,122BF BF a +=.所以,1AF B ∆的周长420a ==.(2)如果AB 不垂直于x 轴,1AF B ∆的周长不变化.这是因为①②两式仍然成立,1AF B ∆的周长20=,这是定值.4、解:设点M 的坐标为(,)x y ,由已知,得 直线AM 的斜率 1AM y k x =+(1)x ≠-; 直线BM 的斜率 1BMy k x =-(1)x ≠; 由题意,得2AM BM k k =,所以211y y x x =⨯+-(1,0)x y ≠±≠ 化简,得3x =-(0)y ≠因此,点M 的轨迹是直线3x =-,并去掉点(3,0)-.练习(P48)1、以点2B (或1B)为圆心,以线段2OA (或1OA ) 为半径画圆,圆与x 轴的两个交点分别为12,F F .点12,F F 就是椭圆的两个焦点.这是因为,在22Rt B OF ∆中,2OB b =,22B F OA =所以,2OF c =. 同样有1OF c =.2、(1)焦点坐标为(8,0)-,(8,0);(2)焦点坐标为(0,2),(0,2)-. 3、(1)2213632x y +=; (2)2212516y x+=. 4、(1)22194x y += (2)22110064x y +=,或22110064y x +=. 5、(1)椭圆22936x y +=的离心率是3,椭圆2211612x y +=的离心率是12, 12>,所以,椭圆2211612x y +=更圆,椭圆22936x y +=更扁; (2)椭圆22936x y +=的离心率是3,椭圆221610x y +=的离心率是5, 因为35>,所以,椭圆221610x y +=更圆,椭圆22936x y +=更扁.6、(1)8(3,)5; (2)(0,2); (3)4870(,)3737--. 7、7. 习题2.2 A 组(P49) 1、解:由点(,)M x y10=以及椭圆的定义得,点M 的轨迹是以1(0,3)F -,2(0,3)F 为焦点,长轴长为10的椭圆. 它的方程是2212516y x +=. 2、(1)2213632x y +=; (2)221259y x +=; (3)2214940x y +=,或2214940y x +=. 3、(1)不等式22x -≤≤,44y -≤≤表示的区域的公共部分;(2)不等式x -≤≤101033y -≤≤表示的区域的公共部分. 图略. 4、(1)长轴长28a =,短轴长24b =,离心率2e =,焦点坐标分别是(-,,顶点坐标分别为(4,0)-,(4,0),(0,2)-,(0,2);(2)长轴长218a =,短轴长26b =,离心率3e =,焦点坐标分别是(0,-,,顶点坐标分别为(0,9)-,(0,9),(3,0)-,(3,0).5、(1)22185x y +=; (2)2219x y +=,或221819y x +=; (3)221259x y +=,或221259y x +=. 6、解:由已知,椭圆的焦距122F F =.因为12PF F ∆的面积等于1,所以,12112P F F y ⨯⨯=,解得1P y =. 代入椭圆的方程,得21154x +=,解得2x =±. 所以,点P的坐标是(1)2±±,共有4个. 7、解:如图,连接QA . 由已知,得QA QP =.所以,QO QA QO QP OP r +=+==.又因为点A 在圆内,所以OA OP <根据椭圆的定义,点Q 的轨迹是以,O A 为焦点,r 为长轴长的椭圆.8、解:设这组平行线的方程为32y x m =+. 把32y x m =+代入椭圆方程22149x y +=,得22962180x mx m ++-=. 这个方程根的判别式 223636(218)m m ∆=--(1)由0∆>,得m -<<当这组直线在y 轴上的截距的取值范围是(-时,直线与椭圆相交.(2)设直线与椭圆相交得到线段AB ,并设线段AB 的中点为(,)M x y . 则 1223x x m x +==-. 因为点M 在直线32y x m =+上,与3m x =-联立,消去m ,得320x y +=. 这说明点M 的轨迹是这条直线被椭圆截下的弦(不包括端点),这些弦的中点在一条直线上. 9、222213.525 2.875x y +=. 10、地球到太阳的最大距离为81.528810⨯km ,最下距离为81.471210⨯km.习题2.2 B 组(P50)1、解:设点M 的坐标为(,)x y ,点P 的坐标为00(,)x y ,则0x x =,032y y =. 所以0x x =,023y y = ……①. 因为点00(,)P x y 在圆上,所以22004x y += ……②.将①代入②,得点M 的轨迹方程为22449x y +=,即22149x y += 所以,点M 的轨迹是一个椭圆与例2相比可见,椭圆也可以看作是由圆沿某个方向压缩或拉伸得到.2、解法一:设动圆圆心为(,)P x y ,半径为R ,两已知圆的圆心分别为12,O O .分别将两已知圆的方程 22650x y x +++=,226910x y x +--=配方,得 22(3)4x y ++=, 22(3)100x y -+=当P 与1O :22(3)4x y ++=外切时,有12O P R =+……① 当P 与2O :22(3)100x y -+=内切时,有210O P R =- ……② ①②两式的两边分别相加,得1212O P O P +=12……③化简方程③.先移项,再两边分别平方,并整理,得 12x =+ ……④ 将④两边分别平方,并整理,得 22341080x y +-= ……⑤ 将常数项移至方程的右边,两边分别除以108,得 2213627x y += ……⑥ 由方程⑥可知,动圆圆心的轨迹是椭圆,它的长轴和短轴长分别为12,. 12= ……①由方程①可知,动圆圆心(,)P x y 到点1(3,0)O -和点2(3,0)O 距离的和是常数12, 所以点P 的轨迹方程是焦点为(3,0)-、(3,0),长轴长等于12的椭圆.并且这个椭圆的中心与坐标原点重合,焦点在x轴上,于是可求出它的标准方程. 因为 26c =,212a =,所以3c =,6a =所以236927b =-=. 于是,动圆圆心的轨迹方程为2213627x y +=. 3、解:设d 是点M 到直线8x =的距离,根据题意,所求轨迹就是集合12MF PM d ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭由此得 12= 将上式两边平方,并化简,得 223448x y +=,即2211612x y += 所以,点M 的轨迹是长轴、短轴长分别为8,.4、解:如图,由已知,得(0,3)E -,(4,0)F 因为,,R S T 是线段OF 的四等分点,,,R S T '''是线段CF 的四等分点, 所以,(1,0),(2,0),(3,0)R S T ;933(4,),(4,),(4,)424R S T '''. 直线ER 的方程是33y x =-;直线GR '的方程是3316y x =-+. 联立这两个方程,解得 3245,1717x y ==. 所以,点L 的坐标是3245(,)1717.同样,点M 的坐标是169(,)55,点N 的坐标是9621(,)2525.由作图可见,可以设椭圆的方程为22221x y m n+=(0,0)m n >> ……①把点,L M 的坐标代入方程①,并解方程组,得22114m =,22113n =. 所以经过点,L M 的椭圆方程为221169x y +=. 把点N 的坐标代入22169x y +,得22196121()()11625925⨯+⨯=, 所以,点N 在221169x y +=上. 因此,点,,L M N 都在椭圆221169x y +=上. 2.3双曲线 练习(P55)1、(1)221169x y -=. (2)2213y x -=. (3)解法一:因为双曲线的焦点在y 轴上所以,可设它的标准方程为22221y x a b-=(0,0)a b >>将点(2,5)-代入方程,得222541a b-=,即22224250a b a b +-= 又 2236a b +=解方程组 222222425036a b a b a b ⎧+-=⎪⎨+=⎪⎩令22,m a n b ==,代入方程组,得425036mn m n m n +-=⎧⎨+=⎩解得 2016m n =⎧⎨=⎩,或459m n =⎧⎨=-⎩第二组不合题意,舍去,得2220,16a b ==所求双曲线的标准方程为2212016y x -=解法二:根据双曲线的定义,有2a ==.所以,a = 又6c =,所以2362016b =-=由已知,双曲线的焦点在y 轴上,所以所求双曲线的标准方程为2212016y x -=. 2、提示:根据椭圆中222a b c -=和双曲线中222a b c +=的关系式分别求出椭圆、双曲线的焦点坐标.3、由(2)(1)0m m ++>,解得2m <-,或1m >- 练习(P61)1、(1)实轴长2a =,虚轴长24b =;顶点坐标为-;焦点坐标为(6,0),(6,0)-;离心率4e =. (2)实轴长26a =,虚轴长218b =;顶点坐标为(3,0),(3,0)-;焦点坐标为-;离心率e =(3)实轴长24a =,虚轴长24b =;顶点坐标为(0,2),(0,2)-;焦点坐标为-;离心率e =(4)实轴长210a =,虚轴长214b =;顶点坐标为(0,5),(0,5)-;焦点坐标为;离心率e =2、(1)221169x y -=; (2)2213628y x -=. 3、22135x y -= 4、2211818x y -=,渐近线方程为y x =±. 5、(1)142(6,2),(,)33-; (2)25(,3)4习题2.3 A 组(P61)1、把方程化为标准方程,得2216416y x -=. 因为8a =,由双曲线定义可知,点P 到两焦点距离的差的绝对值等于16. 因此点P 到另一焦点的距离是17.2、(1)2212016x y -=. (2)2212575x y -= 3、(1)焦点坐标为12(5,0),(5,0)F F -,离心率53e =; (2)焦点坐标为12(0,5),(0,5)F F -,离心率54e =;4、(1)2212516x y -=. (2)221916y x -=(3)解:因为ce a==,所以222c a =,因此2222222b c a a a a =-=-=. 设双曲线的标准方程为 22221x y a a -=,或22221y x a a-=.将(5,3)-代入上面的两个方程,得222591a a -=,或229251a a -=.解得 216a = (后一个方程无解).所以,所求的双曲线方程为2211616x y -=. 5、解:连接QA ,由已知,得QA QP =.所以,QA QO QP QO OP r -=-==. 又因为点A 在圆外,所以OA OP >.根据双曲线的定义,点Q 的轨迹是以,O A 为焦点,r 为实轴长的双曲线.6、22188x y -=.习题2.3 B 组(P62)1、221169x y -= 2、解:由声速及,A B 两处听到爆炸声的时间差,可知,A B 两处与爆炸点的距离的差,因此爆炸点应位于以,A B 为焦点的双曲线上.使,A B 两点在x 轴上,并且原点O 与线段AB 的中点重合,建立直角坐标系xOy . 设爆炸点P 的坐标为(,)x y ,则 34031020PA PB -=⨯=. 即 21020a =,510a =.又1400AB =,所以21400c =,700c =,222229900b c a =-=.因此,所求双曲线的方程为221260100229900x y -=. 3、22221x y a b-=4、解:设点11(,)A x y ,22(,)B x y 在双曲线上,且线段AB 的中点为(,)M x y .设经过点P 的直线l 的方程为1(1)y k x -=-,即1y kx k =+-把1y kx k =+-代入双曲线的方程2212y x -=得 222(2)2(1)(1)20k x k k x k ------=(220k -≠) ……①所以,122(1)22x x k k x k +-==- 由题意,得2(1)12k k k-=-,解得 2k =. 当2k =时,方程①成为22430x x -+=.根的判别式162480∆=-=-<,方程①没有实数解.所以,不能作一条直线l 与双曲线交于,A B 两点,且点P 是线段AB 的中点.2.4抛物线 练习(P67)1、(1)212y x =; (2)2y x =; (3)22224,4,4,4y x y x x y x y ==-==-.2、(1)焦点坐标(5,0)F ,准线方程5x =-; (2)焦点坐标1(0,)8F ,准线方程18y =-;(3)焦点坐标5(,0)8F -,准线方程58x =; (4)焦点坐标(0,2)F -,准线方程2y =; 3、(1)a ,2pa -. (2),(6,- 提示:由抛物线的标准方程求出准线方程. 由抛物线的定义,点M 到准线的距离等于9,所以 39x +=,6x =,y =±练习(P72)1、(1)2165y x =; (2)220x y =;(3)216y x =-; (4)232x y =-. 2、图形见右,x 的系数越大,抛物线的开口越大. 3、解:过点(2,0)M 且斜率为1的直线l 的方程 为2y x =-与抛物线的方程24y x =联立 224y x y x=-⎧⎨=⎩解得1142x y ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩2242x y ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩ 设11(,)A x y ,22(,)B x y,则AB ===4、解:设直线AB 的方程为x a =(0)a >.将x a =代入抛物线方程24y x =,得24y a =,即y =±因为22AB y ==⨯== 所以,3a =因此,直线AB 的方程为3x =.习题2.4 A 组(P73)1、(1)焦点坐标1(0,)2F ,准线方程12y =-; (2)焦点坐标3(0,)16F -,准线方程316y =;(3)焦点坐标1(,0)8F -,准线方程18x =;(4)焦点坐标3(,0)2F ,准线方程32x =-.2、(1)28y x =-; (2),或(4,-3、解:由抛物线的方程22y px =(0)p >,得它的准线方程为2px =-. 根据抛物线的定义,由2MF p =,可知,点M 的准线的距离为2p .设点M 的坐标为(,)x y ,则 22p x p +=,解得32px =. 将32p x =代入22y px =中,得y =. 因此,点M的坐标为3()2p,3(,)2p.4、(1)224y x =,224y x =-; (2)212x y =-(图略)5、解:因为60xFM ∠=︒,所以线段FM所在直线的斜率tan 60k =︒=. 因此,直线FM 的方程为1)y x =-与抛物线24y x =联立,得21)142y x y x ⎧=-⎪⎨=⎪⎩将1代入2得,231030x x -+=,解得,113x =,23x =把113x =,23x =分别代入①得1y =,2y =由第5题图知1(,33-不合题意,所以点M 的坐标为.因此,4FM ==6、证明:将2y x =-代入22y x =中,得2(2)2x x -=,化简得 2640x x -+=,解得 3x=±则 321y ==±因为OB k ,OA k=所以15195OB OA k k -⋅===--所以 OA OB ⊥7、这条抛物线的方程是217.5x y = 8、解:建立如图所示的直角坐标系,设拱桥抛物线的方程为22x py =-, 因为拱桥离水面2 m ,水面宽4 m 所以 222(2)p =--,1p =因此,抛物线方程为22x y =- ……①水面下降1 m ,则3y =-,代入①式,得22(3)x =-⨯-,x =这时水面宽为 m.习题2.2 B 组(P74)1、解:设垂线段的中点坐标为(,)x y ,抛物线上相应点的坐标为11(,)x y .根据题意,1x x =,12y y =,代入2112y px =,得轨迹方程为212y px =. 由方程可知,轨迹为顶点在原点、焦点坐标为(,0)8p的抛物线. 2、解:设这个等边三角形OAB 的顶点,A B 在抛物线上,且坐标分别为11(,)x y ,22(,)x y ,则 2112y px =,2222y px =.又OA OB =,所以 22221122x y x y +=+即221212220x x px px -+-=,221212()2()0x x p x x -+-=因此,1212()(2)0x x x x p -++= 因为120,0,20x x p >>>,所以12x x = 由此可得12y y =,即线段AB 关于x 轴对称. 因为x 轴垂直于AB ,且30AOx ∠=︒,所以11tan30y x =︒=. 因为2112y x p=,所以1y =,因此12AB y ==.3、解:设点M 的坐标为(,)x y由已知,得 直线AM 的斜率 (1)1AM yk x x =≠-+. 直线BM 的斜率 (1)1BM yk x x =≠-. 由题意,得2AM BM k k -=,所以,2(1)11y y x x x -=≠±+-,化简,得2(1)(1)x y x =--≠± 第二章 复习参考题A 组(P80)1、解:如图,建立直角坐标系,使点2,,A B F 在x 轴上,2F 为椭圆的右焦点(记1F 为左焦点).因为椭圆的焦点在x 轴上,所以设它的标准方程为22221(0)x y a b a +=>>.则 22a c OA OF F A -=-=63714396810=+=,22a c OB OF F B +=+=637123848755=+=,解得 7782.5a =,8755c =所以b ===用计算器算得 7722b ≈因此,卫星的轨道方程是2222177837722x y +=. 2、解:由题意,得 12a c R r a c R r -=+⎧⎨+=+⎩, 解此方程组,得1221222R r r a r r c ++⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩因此卫星轨道的离心率21122c r r e a R r r -==++. 3、(1)D ; (2)B .4、(1)当0α=︒时,方程表示圆.(2)当090α︒<<︒时,方程化成2211cos y x α+=. 方程表示焦点在y 轴上的椭圆. (3)当90α=︒时,21x =,即1x =±,方程表示平行于y 轴的两条直线.(4)当90180α︒<≤︒时,因为cos 0α<,所以22cos 1x y α+=表示双曲线,其焦点在x 轴上.而当180α=︒时,方程表示等轴双曲线. 5、解:将1y kx =-代入方程224x y -=得 2222140x k x kx -+--= 即 22(1)250k x kx -+-= ……① 222420(1)2016k k k ∆=+-=-令 0∆<,解得2k >,或2k <- 因为0∆<,方程①无解,即直线与双曲线没有公共点, 所以,k的取值范围为k >k <6、提示:设抛物线方程为22y px =,则点B 的坐标为(,)2p p ,点C 的坐标为(,)2pp - 设点P 的坐标为(,)x y ,则点Q 的坐标为(,0)x .因为,PQ y ==2BC p =,OQ x =.所以,2PQ BC OQ =,即PQ 是BC 和OQ 的比例中项.7、解:设等边三角形的另外两个顶点分别是,A B ,其中点A 在x 轴上方.直线FA 的方程为 )32py x =-与22y px =联立,消去x ,得 220y p --=解方程,得 12)y p =,22)y p =把12)y p =代入)2p y x =-,得 17(2x p =+.把22)y p =代入)32p y x =-,得 27(2x p =-.所以,满足条件的点A 有两个17((2))2A p p +,27((2))2A p p -.根据图形的对称性,可得满足条件的点B 也有两个17((,2))2B p p +-,27((,2))2B p p --所以,等边三角形的边长是112)A B p =,或者222(2A B p =. 8、解:设直线l 的方程为2y x m =+.把2y x m =+代入双曲线的方程222360x y --=,得221012360x mx m +++=.1265mx x +=-,2123610m x x += ……①由已知,得 21212(14)[()4]16x x x x ++-= ……②把①代入②,解得 3m =±所以,直线l 的方程为23y x =±9、解:设点A的坐标为11(,)x y,点B的坐标为22(,)x y,点M的坐标为(,)x y.并设经过点M的直线l的方程为1(2)y k x-=-,即12y kx k=+-.把12y kx k=+-代入双曲线的方程2212yx-=,得222(2)2(12)(12)20k x k k x k------=2(20)k-≠. ……①所以,122(12)22x x k kxk+-==-由题意,得2(12)22k kk-=-,解得4k=当4k=时,方程①成为21456510x x-+=根的判别式25656512800∆=-⨯=>,方程①有实数解.所以,直线l的方程为47y x=-.10、解:设点C的坐标为(,)x y.由已知,得直线AC的斜率(5)5ACyk xx=≠-+直线BC的斜率(5)5BCyk xx=≠-由题意,得AC BCk k m=. 所以,(5)55y ym xx x⨯=≠±+-化简得,221(5)2525x yxm-=≠±当0m<时,点C的轨迹是椭圆(1)m≠-,或者圆(1)m=-,并除去两点(5,0),(5,0)-;当0m>时,点C的轨迹是双曲线,并除去两点(5,0),(5,0)-;11、解:设抛物线24y x=上的点P的坐标为(,)x y,则24y x=.点P到直线3y x=+的距离d===当2y=时,d. 此时1x=,点P的坐标是(1,2).12、解:如图,在隧道的横断面上,以拱顶为原点、拱高所在直线为y轴(向上),建立直角坐标系.设隧道顶部所在抛物线的方程为22x py=-因为点(4,4)C -在抛物线上 所以 242(4)p =-- 解得 24p =-所以,隧道顶部所在抛物线的方程 为24x y =-.设0.5EF h =+. 则(3, 5.5)F h -把点F 的坐标代入方程24x y =-,解得 3.25h =. 答:车辆通过隧道的限制高度为3.2 m.第二章 复习参考题B 组(P81)1、12PF F S ∆=.2、解:由题意,得1PF x ⊥轴.把x c =-代入椭圆方程,解得 2b y a=±. 所以,点P 的坐标是2(,)b c a -直线OP 的斜率21b k ac =-. 直线AB 的斜率2bk a =-.由题意,得2b bac a =,所以,b c =,a =.由已知及1F A a c =+,得a c +=所以 (1c +=+ c =所以,a =,b =因此,椭圆的方程为221105x y +=. 3、解:设点A 的坐标11(,)x y ,点B 的坐标22(,)x y .由OA OB ⊥,得12120x x y y +=. 由已知,得直线AB 的方程为25y x =-+. 则有 12125()250y y y y -++= ……①由25y x =-+与22y px =消去x ,得250y py p +-= ……②(第4题)12y y p +=-,125y y p =- ……③ 把③代入①,解得54p = 当54p =时,方程②成为245250y y +-=,显然此方程有实数根. 所以,54p = 4、解:如图,以连接12,F F 的直线为x 轴,线段12F F 的中点为原点,建立直角坐标系.对于抛物线,有176352922922p=+=, 所以,4584p =,29168p =.对于双曲线,有2080529c a c a +=⎧⎨-=⎩解此方程组,得775.5a =,1304.5c = 因此,2221100320b c a =-=.所以,所求双曲线的方程是221601400.31100320x y -=(775.5)x ≥. 因为抛物线的顶点横坐标是 (1763)(1763775.5)987.5a --=--=- 所以,所求抛物线的方程是 29168(987.5)y x =+ 答:抛物线的方程为29168(987.5)y x =+,双曲线的方程是221601400.31100320x y -=(775.5)x ≥. 5、解:设点M 的坐标为(,)x y由已知,得 直线AM 的斜率 (1)1AM yk x x =≠-+ 直线BM 的斜率 (1)1BM yk x x =≠-由题意,得2AM BM k k +=,所以2(1)11y y x x x +=≠±-+,化简,得21(1)xy x x =-≠± 所以,点M 轨迹方程是21(1)xy x x =-≠±.6、解:(1)当1m =时,方程表示x 轴;(2)当3m =时,方程表示y 轴;(3)当1,3m m ≠≠时,把方程写成22131x y m m +=--. ①当13,2m m <<≠时,方程表示椭圆; ②2m =时,方程表示圆;③当1m <,或3m >时,方程表示双曲线.7、以AB 为直径的圆与抛物线的准线l 相切.证明:如图,过点,A B 分别作抛物线22(0)y px p =>的准线l 的 垂线,垂足分别为,D E .由抛物线的定义,得 AD AF =,BE BF =.所以,AB AF BF AD BE =+=+.设AB 的中点为M ,且过点M 作抛物线22(0)y px p =>的准线l 的垂线,垂足为C .显然MC ∥x 轴,所以,MC 是直角梯形ADEB 的中位线. 于是,11()22MC AD BE AB =+=. 因此,点C 在以AB 为直径的圆上.又MC l ⊥,所以,以AB 为直径的圆与抛物线的准线l 相切. 类似地,可以证明:对于椭圆,以经过焦点的弦为直径的圆与相应的准线相离; 对于双曲线,以经过焦点的弦为直径的圆与相应的准线相交.新课程标准数学选修2—1第三章课后习题解答第三章 空间向量与立体几何 3.1空间向量及其运算 练习(P86)1、略.2、略.3、A C AB AD AA ''=+-,BD AB AD AA ''=-+,DB AA AB AD ''=--. 练习(P89)1、(1)AD ; (2)AG ; (3)MG .2、(1)1x =; (2)12x y ==; (3)12x y ==. 3.练习(P92) 1、B .2、解:因为AC AB AD AA ''=++,所以22()AC AB AD AA ''=++2222222()4352(0107.5)85AB AD AA AB AD AB AA AD AA '''=+++⋅+⋅+⋅=+++⨯++=(第7题)PRS B CAQ O(第3题)所以85AC '=3、解:因为AC α⊥所以AC BD ⊥,AC AB ⊥,又知BD AB ⊥.所以0AC BD ⋅=,0AC AB ⋅=,又知0BD AB ⋅=. 2CD CD CD =⋅222222()()CA AB BD CA AB BD CA AB BDa b c =++⋅++=++=++所以CD .练习(P94)1、向量c 与a b +,a b -一定构成空间的一个基底. 否则c 与a b +,a b -共面, 于是c 与a ,b 共面,这与已知矛盾.2、共面2、(1)解:OB OB BB OA AB BB OA OC OO a b c ''''=+=++=++=++;BA BA BB OC OO c b '''=+=-+=-CA CA AA OA OC OO a b c '''=+=-+=-+(2)1111()2222OG OC CG OC CB b a c a b c '=+=+=++=++. 练习(P97)1、(1)(2,7,4)-; (2)(10,1,16)-; (3)(18,12,30)-; (4)2.2、略.3、解:分别以1,,DA DC DD 所在的直线为x 轴、y 轴、z 轴,建立空间直角坐标系.则(0,0,0)D ,1(1,1,1)B ,1(1,,0)2M ,(0,1,0)C 所以,1(1,1,1)DB =,1(1,,0)2CM =-.所以,111110cos ,153DB CM DB CM DB CM-+⋅<>===⋅.习题3.1 A 组(P97)1、解:如图,(1)AB BC AC +=;(2)AB AD AA AC AA AC CC AC ''''++=+=+=;(3)设点M 是线段CC '的中点,则12AB AD CC AC CM AM '++=+=; (4)设点G 是线段AC '的三等分点,则11()33AB AD AA AC AG ''++==.向量,,,AC AC AM AG '如图所示. 2、A .3、解:22()AC AB AD AA ''=++2222222()15372(53573722298AB AD AA AB AD AB AA AD AA '''=+++⋅+⋅+⋅=+++⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=+所以,13.3AC '≈.4、(1)21cos602AB AC AB AC a ⋅=⋅︒=; (2)21cos1202AD DB AD DB a ⋅=⋅︒=-;(3)21cos1802GF AC GF AC a ⋅=⋅︒=- 11()22GF AC a ==;(4)21cos604EF BC EF BC a ⋅=⋅︒= 11()22EF BD a ==;(5)21cos1204FG BA FG BA a ⋅=⋅︒=- 11()22FG AC a ==;(6)11()22GE GF GC CB BA CA ⋅=++⋅2111()222111424111cos120cos60cos6042414DC CB BA CA DC CA CB CA BA CA DC CA CB CA BA CA a =++⋅=⋅+⋅+⋅=⋅︒+⋅︒+⋅︒=5、(1)60︒; (2)略.6、向量a 的横坐标不为0,其余均为0;向量b 的纵坐标不为0,其余均为0;向量c 的竖坐标不为0,其余均为0.7、(1)9; (2)(14,3,3)-.8、解:因为a b ⊥,所以0a b ⋅=,即8230x --+=,解得103x =.9、解:(5,1,10)AB =--,(5,1,10)BA =-设AB 的中点为M ,119()(,,2)222OM OA OB =+=-, 所以,点M 的坐标为19(,,2)22-,(AB =-10、解:以1,,DA DC DD 分别作为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系O xyz -.则1,,,C M D N 的坐标分别为:(0,1,0)C ,1(1,0,)2M ,1(0,0,1)D ,1(1,1,)2N . 1(1,1,)2CM =-,11(1,1,)2D N =- 所以2312CM ==,21312D N == 111114cos ,994CM D N --<>==- 由于异面直线CM 和1D N 所成的角的范围是[0,]2π因此,CM 和1D N 所成的角的余弦值为19. 11、31(,,3)22- 习题3.1 B 组(P99)1、证明:由已知可知,OA BC ⊥,OB AC ⊥∴ 0OA BC ⋅=,0OB AC ⋅=,所以()0OA OC OB ⋅-=,()0OB OC OA ⋅-=. ∴ OA OC OA OB ⋅=⋅,OB OC OB OA ⋅=⋅.∴ 0OA OC OB OC ⋅-⋅=,()0OA OB OC -⋅=,0BA OC ⋅=. ∴ OC AB ⊥.2、证明:∵ 点,,,E F G H 分别是,,,OA OB BC CA 的中点.∴ 12EF AB =,12HG AB =,所以EF HG = ∴四边形EFGH 是平行四边形.1122EF EH AB OC ⋅=⋅11()()44OB OA OC OB OC OA OC =-⋅=⋅-⋅∵ OA OB =,CA CB =(已知),OC OC =. ∴ BOC ∆≌AOC ∆(SSS ) ∴ BOC AOC ∠=∠∴ OB OC OA OC ⋅=⋅∴ 0EF EH ⋅= ∴ EF EH ⊥∴ 平行四边形□EFGH 是矩形.3、已知:如图,直线OA ⊥平面α,直线BD ⊥平面α,,O B 为垂足. 求证:OA ∥BD证明:以点O 为原点,以射线OA 方向为z 轴正方向,建立空间直角坐标系O xyz -,,,i j k 分别为沿x 轴、y 轴、z 轴的坐标向量,且设(,,)BD x y z =.∵ BD α⊥.∴ BD i ⊥,BD j ⊥.∴ (,,)(1,0,0)0BD i x y z x ⋅=⋅==,(,,)(0,1,0)0BD j x y z y ⋅=⋅==. ∴ (0,0,)BD z =. ∴ BD zk =.∴ BD ∥k ,又知,O B 为两个不同的点.∴ BD ∥OA .3.2立体几何中的向量方法 练习(P104)1、(1)3b a =,1l ∥2l ; (2)0a b ⋅=,1l ⊥2l ; (3)3b a =-,1l ∥2l .2、(1)0u v ⋅=,αβ⊥; (2)2v u =-,α∥β; (3)292247u v u v⋅=-,α与β相交,交角的余弦等于292247.练习(P107)1、证明:设正方形的棱长为1.11D F DF DD =-,AE BE BA =-.因为11()000D F AD DF DD AD ⋅=-⋅=-=,所以1D F AD ⊥. 因为1111()()00022D F AE DF DD BE BA ⋅=-⋅-=+-+=,所以1D F AE ⊥. 因此1D F ⊥平面ADE .2、解:22()CD CD CA AB BD ==++(第3题)222222361664268cos(18060)68CA AB BD CA AB CA BD AB BD =+++⋅+⋅+⋅=+++⨯⨯⨯︒-︒=∴CD =练习(P111)1、证明:1()()2MN AB MB BC CN AB MB BC CD AB ⋅=++⋅=++⋅ 222211()22111cos120cos60cos600222MB BC AD AC AB a a a a =++-⋅=+︒+︒-︒=∴ MN AB ⊥. 同理可证MN CD ⊥.2、解:222222()2cos l EF EA A A AF m d n mn θ''==++=+++(或2cos()mn πθ-)22222cos d l m n mn θ=--,所以 22cos AA d mn θ'=.3、证明:以点D 为原点,,,DA DC DD '的方向分别为x 轴、y 轴、z 轴正方向,建立坐标系,得下列坐标:(0,0,0)D ,(0,1,0)C ,(1,1,0)B ,(0,1,1)C ',11(,1,)22O . ∵ 11(,1,)(1,0,1)022DO BC '⋅=---⋅-= ∴DO BC '⊥ 习题3.2 A 组(P111)1、解:设正方形的棱长为1(1)1()()2MN CD MB B N CC C D ''''''⋅=+⋅+=,212MN CD '⋅== 112cos 12θ==,60θ=︒.(2)1()2MN AD MB B N AD ''⋅=+⋅=,212MN AD ⋅==1cos 2θ==,45θ=︒.2、证明:设正方体的棱长为1因为11()000DB AC DB BB AC ⋅=+⋅=+=,所以1DB AC ⊥.因为111111()000DB AD DA AB AD ⋅=+⋅=+=,所以11DB AD ⊥. 因此,1DB ⊥平面1ACD .3、证明:∵()cos cos 0OA BC OC OB OA OC OA OB OA θθ⋅=-⋅=-=,∴OA BC ⊥.4、证明:(1)因为11()000AC LE A A AC LE ⋅=+⋅=+=,所以1AC LE ⊥. 因为11()000AC EF A B BC EF ⋅=+⋅=+=,所以1AC EF ⊥. 因此,1AC ⊥平面EFGHLK . (2)设正方体的棱长为1因为1111()()1AC DB A A AC DB DB ⋅=+⋅+=-,211(3)3AC DB ⋅== 所以 1cos 3θ=-. 因此1DB 与平面EFGHLK 的所成角α的余弦cos 3α=. 5、解:(1)222211111()()22222DE DE DE DE DA AB AC AB OA AC AB ==⋅=++-=++11(111111)42=++-+-= 所以,2DE =(2)11111()()22222AE AO AC AB AO ⋅=+⋅=+=,32AE AO ⋅=1cos 2θ===sin θ=点O 到平面ABC 的距离sin 1OH OA θ===. 6、解:(1)设1AB =,作AO BC ⊥于点O ,连接DO .以点O 为原点,,,OD OC OA 的方向分别为x 轴、y 轴、z 轴正方向, 建立坐标系,得下列坐标:(0,0,0)O,D ,1(0,,0)2B,3(0,,0)2C,A . ∴3((4DO DA ⋅=-⋅=,184DO DA ⋅=,cos 2θ=. ∴ AD 与平面BCD 所成角等于45︒. (2)(0,1,0)(0BC DA ⋅=⋅=. 所以,AD 与BC 所成角等于90︒.(3)设平面ABD 的法向量为(,,1)x y ,则1(,,1)(,,1)(0,,02x y AB x y ⋅=⋅=,(,,1)(,,1)0x y AD x y ⋅=⋅=. 解得 1x =,y =显然(0,0,1)为平面BCD 的法向量.(0,0,1)1⋅=,cos θ==因此,二面角A BD C --的余弦cos cos()απθ=-=7、解:设点B 的坐标为(,,)x y z ,则(1,2,)AB x y z =-+.因为AB ∥α,所以123412x y z-+==-. 因为226AB α==26=.解得5x =-,6y =,24z =,或7x =,10y =-,24z =-.8、解:以点O 为原点建立坐标系,得下列坐标:(,,0)A a a -,(,,0)B a a ,(,,0)C a a -,(,,0)D a a --,(0,0,)V h ,(,,)222a a hE -.(1)222233(,,)(,,)6222222cos ,10a a h a a h h a BE DE h a BE DE--⋅-<>==+.(2)223(,,)(,,)02222a a h h VC BE a a h a ⋅=--⋅--=-=,222h a = 222222641cos ,10123h a a BE DE h a a --<>===-+9、解:以点A 为原点建立坐标系,得下列坐标:(0,0,0)A ,(0,1,0)B ,111(,,)222O -,1(0,0,1)A ,1(1,0,1)D -,1(0,0,)2M .因为10OM AA ⋅=,10OM BD ⋅=,所以1OM AA ⊥,1OM BD ⊥,2OM ==. 10、解:以点A 为原点建立坐标系,得下列坐标:(0,0,0)A ,(0,7,0)B ,(0,0,24)C ,(,,)D x y z .因为(,7,)(0,7,0)0BD AB x y z ⋅=-⋅=,所以7y =.由24BD ==,25CD ==解得12z =,x =1cos 2BD AC BD ACθ⋅==⋅,60θ=︒ 因此,线段BD 与平面α所成的角等于9030θ︒-=︒.11、解:以点O 为原点建立坐标系,得下列坐标:(0,0,0)O ,(4,0,0)A ,(0,3,0)B ,(0,0,4)O ',(4,0,4)A ',(0,3,4)B ',3(2,,4)2D ,(0,3,)P z .由3(0,3,)(2,,4)02OP BD z ⋅=⋅-=,解得98z =. 所以,938tan 38PB OB θ===.12、解:不妨设这条线段MN 长为2,则点M 到二面角的棱的距离1MP =,点N 到二面角的棱的距离1NQ =,QM PN ==PQ =22cos 2PQ MNPQ PQ MNθ⋅====⋅, 45θ=︒. 习题3.2 B 组(P113) 1、解:12222ABC S ∆=⨯⨯=, ()224502AD BE AB BD BE ⋅=+⋅=︒+=,202cos AD BE AD AD θ⋅==,20AD =,204BD ==. 184233ABCD V =⨯⨯=2、解:(1)以点B 为原点建立坐标系,得下列坐标:(0,0,0)B ,(1,0,0)A ,(0,0,1)C ,(1,1,0)F,,0,1)M -,,0)N .。
高中数学人教a版高二选修2-1_第一章_常用逻辑用语_1.2.1、1.2.2有答案(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.已知集合A={1,a},B={1,2,3},则“a=3”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【解析】∵A={1,a},B={1,2,3},A⊆B,∴a∈B且a≠1,∴a=2或3,∴“a=3”是“A⊆B”的充分而不必要条件.【答案】 A2.已知命题甲:“a,b,c成等差数列”,命题乙:“ab+cb=2”,则命题甲是命题乙的()A.必要而不充分条件B.充分而不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解析】若ab+cb=2,则a+c=2b,由此可得a,b,c成等差数列;当a,b,c成等差数列时,可得a+c=2b,但不一定得出ab+cb=2,如a=-1,b=0,c=1.所以命题甲是命题乙的必要而不充分条件.【答案】 A3.设φ∈R,则“φ=0”是“f(x)=cos(x+φ)(x∈R)为偶函数”的() A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解析】若φ=0,则f(x)=cos(x+φ)=cos x为偶函数,充分性成立;反之,若f(x)=cos(x+φ)为偶函数,则φ=kπ(k∈Z),必要性不成立,故选A.【答案】 A4.“a=-1”是“函数f(x)=ax2+2x-1只有一个零点”的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件【解析】当a=-1时,函数f(x)=ax2+2x-1=-x2+2x-1只有一个零点1;但若函数f(x)=ax2+2x-1只有一个零点,则a=-1或a=0.所以“a=-1”是“函数f(x)=ax2+2x-1只有一个零点”的充分不必要条件,故选B.【答案】 B5.肃临夏期中)已知函数f(x)=x+b cos x,其中b为常数,那么“b=0”是“f(x)为奇函数”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【解析】当b=0时,f(x)=x为奇函数;当f(x)为奇函数时,f(-x)=-f(x),∴-x+b cos x=-x-b cos x,从而2b cos x=0,b=0.【答案】 C二、填空题6.“b2=ac”是“a,b,c成等比数列”的________条件.【解析】“b2=ac”⇒/“a,b,c成等比数列”,如b2=ac=0;而“a,b,c成等比数列”⇒“b2=ac”.【答案】必要不充分7.“a=-1”是“l1:x+ay+6=0与l2:(3-a)x+2(a-1)y+6=0平行”的________条件.【解析】 若直线l 1:x +ay +6=0与l 2:(3-a )x +2(a -1)y +6=0平行,则需满足1×2(a -1)-a ×(3-a )=0,化简整理得a 2-a -2=0,解得a =-1或a =2,经验证得当a =-1时,两直线平行,当a =2时,两直线重合,故“a =-1”是“l 1:x +ay +6=0与l 2:(3-a )x +2(a -1)y +6=0平行”的充要条件.【答案】 充要8.在下列各项中选择一项填空:①充分不必要条件;②必要不充分条件;③充要条件;④既不充分也不必要条件.(1)集合A ={-1,p ,2},B ={2,3},则“p =3”是“A ∩B =B ”的________;(2)“a =1”是“函数f (x )=|2x -a |在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上是增函数”的________. 【解析】 (1)当p =3时,A ={-1,2,3},此时A ∩B =B ;若A ∩B =B ,则必有p =3.因此“p =3”是“A ∩B =B ”的充要条件.(2)当a =1时,f (x )=|2x -a |=|2x -1|在⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上是增函数;但由f (x )=|2x -a |在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上是增函数不能得到a =1,如当a =0时,函数f (x )=|2x -a |=|2x |在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上是增函数.因此“a =1”是“函数f (x )=|2x -a |在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上是增函数”的充分不必要条件.【答案】 (1)③ (2)①三、解答题9.下列各题中,p 是q 的什么条件,q 是p 的什么条件,并说明理由.(1)p :|x |=|y |,q :x =y;(2)在△ABC ,p :sin A >12,q :A >π6. 【解】 (1)因为|x |=|y |⇒x =y 或x =-y ,但x =y ⇒|x |=|y |,所以p 是q 的必要不充分条件,q 是p 的充分不必要条件.(2)因为A ∈(0,π)时,sin A ∈(0,1],且A ∈⎝⎛⎦⎥⎤0,π2时,y =sin A 单调递增,A ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫π2,π时,y =sin A 单调递减,所以sin A >12⇒A >π6,但A >π6⇒/ sin A >12. 所以p 是q 的充分不必要条件,q 是p 的必要不充分条件.10.设a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对的边,证明:“a 2=b (b +c )”是“A =2B ”的充要条件.【证明】 充分性:由a 2=b (b +c )=b 2+c 2-2bc cos A 可得1+2cos A =c b =sin C sin B. 即sin B +2sin B cos A =sin(A +B ).化简,得sin B =sin(A -B ).由于sin B >0且在三角形中,故B =A -B ,即A =2B .必要性:若A =2B ,则A -B =B ,sin(A -B )=sin B ,sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B ,sin(A -B )=sin A cos B -cos A sin B .∴sin(A +B )=sin B (1+2cos A ).∵A ,B ,C 为△ABC 的内角,∴sin(A +B )=sin C ,即sin C =sin B (1+2cos A ).∴sin C sin B =1+2cos A =1+b 2+c 2-a 2bc =b 2+c 2-a 2+bc bc, 即c b =b 2+c 2+bc -a 2bc. 化简得a 2=b (b +c ).∴“a 2=b (b +c )”是“A =2B ”的充要条件.[能力提升]1.如果A 是B 的必要不充分条件,B 是C 的充要条件,D 是C 的充分不必要条件,那么A 是D 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】由条件,知D⇒C⇔B⇒A,即D⇒A,但A⇒/D,故选A.【答案】 A2.设有如下命题:甲:相交两直线l,m在平面α内,且都不在平面β内;乙:l,m中至少有一条与β相交;丙:α与β相交.那么当甲成立时()A.乙是丙的充分不必要条件B.乙是丙的必要不充分条件C.乙是丙的充分必要条件D.乙既不是丙的充分条件,又不是丙的必要条件【解析】当l,m中至少有一条与β相交时,α与β有公共点,则α与β相交,即乙⇒丙,反之,当α与β相交时,l,m中也至少有一条与β相交,否则若l,m都不与β相交,又都不在β内,则l∥β,m∥β,从而α∥β,与已知α与β相交矛盾,即丙⇒乙,故选C.【答案】 C3.已知f(x)是R上的增函数,且f(-1)=-4,f(2)=2,设P={x|f(x+t)<2},Q={x|f(x)<-4},若“x∈P”是“x∈Q”的充分不必要条件,则实数t的取值范围是________.【解析】因为f(x)是R上的增函数,f(-1)=-4,f(x)<-4,f(2)=2,f(x+t)<2,所以x<-1,x+t<2,x<2-t.又因为“x∈P”是“x∈Q”的充分不必要条件,所以2-t<-1,即t>3.【答案】(3,+∞)4.已知数列{a n}的前n项和S n=p n+q(p≠0且p≠1),求证:数列{a n}为等比数列的充要条件为q=-1.【证明】充分性:因为q=-1,所以a1=S1=p-1.当n≥2时,a n=S n-S n-1=p n-1(p-1),显然,当n=1时,也成立.因为p≠0,且p≠1,所以a n+1a n=p n(p-1)p n-1(p-1)=p,即数列{a n}为等比数列,必要性:当n=1时,a1=S1=p+q.当n≥2时,a n=S n-S n-1=p n-1(p-1).因为p≠0,且p≠1,所以a n+1a n=p n(p-1)p n-1(p-1)=p.因为{a n}为等比数列,所以a2a1=a n+1a n=p,即p2-pp+q=p.所以-p=pq,即q=-1.所以数列{a n}为等比数列的充要条件为q=-1.。
人教版高中数学选修2-1第一章常用逻辑用语练习题及答案1.给出以下四个命题:①若 $x,y\in N,x+y$ 是奇数,则$x,y$ 中一个是奇数一个是偶数;②若 $-2\leq x<3$,则$(x+2)(x-3)\leq 0$;③若 $x=y$,则 $x^2+y^2=2x^2$;④若$x^2-3x+2=0$,则 $x=1$ 或 $x=2$。
那么()A。
①的逆命题为假B。
②的否命题为真C。
③的逆否命题为假D。
④的逆命题为真2.若 $p$ 是 $q$ 的必要条件,则必有()A。
$p\Rightarrow q$XXXXXXXXX3.有金盒、银盒、铅盒各一个,只有一个盒子里有藏宝图。
金盒上写有命题 $p$:藏宝图在这个盒子里;银盒上写有命题$q$:藏宝图不在这个盒子里;铅盒上写有命题 $r$:藏宝图不在金盒子里。
命题 $p,q,r$ 中有且只有一个是假命题,则藏宝图不在()A。
金盒里B。
银盒里C。
铅盒里D。
不能确定4.已知 $p$ 是 $r$ 的充分条件而不是必要条件,$q$ 是$r$ 的充分条件,$s$ 是 $r$ 的必要条件,$q$ 是 $s$ 的必要条件。
现有下列命题:①$s$ 是 $q$ 的充要条件;②$p$ 是$q$ 的充分条件而不是必要条件;③$r$ 是 $q$ 的必要条件而不是充分条件;④$\neg p$ 是 $\neg s$ 的必要条件而不是充分条件;⑤$r$ 是 $s$ 的充分条件而不是必要条件,则正确命题序号是()A。
①④⑤B。
①②④C。
②③⑤D。
②④⑤5.命题“所有的互斥事件都是对立事件”的否命题和命题的否定()A。
均为真命题B。
均为假命题C。
只有否命题为真命题D。
只有命题的否定为真命题6.如果命题“$\neg(p\text{或}q)$”为假命题,则()A。
$p,q$ 均为真命题B。
$p,q$ 均为假命题C。
$p,q$ 中至少有一个真命题D。
$p,q$ 中至多一个真命题7.不等式$2x^2-5x-3<0$ 的一个必要不充分条件可以是()A。
高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]高中数学选修2-1 课后习题答案第一章常用逻辑用语1.1命题及其关系练习( P4)1、例:(1)若x2x 2 0,则 x 1;(2) 若x 1,则x2x 20 .2、(1)真;(2)假;(3)真;(4)真.3、(1)若一个三角形是等腰三角形,则这个三角形两边上的中线相等. 这是真命题 .(2)若一个函数是偶函数,则这个函数的图象关于y 轴对称 . 这是真命题 .(3)若两个平面垂直于同一个平面,则这两个平面平行. 这是假命题 .练习( P6)1、逆命题:若一个整数能被 5 整除,则这个整数的末位数字是0. 这是假命题 .否命题:若一个整数的末位数字不是0,则这个整数不能被 5 整除 . 这是假命题 .逆否命题:若一个整数不能被 5 整除,则这个整数的末位数字不是0. 这是真命题 .2、逆命题:若一个三角形有两个角相等,则这个三角形有两条边相等. 这是真命题 .否命题:若一个三角形有两条边不相等,这个三角形有两个角也不相等. 这是真命题 .逆否命题:若一个三角形有两个角不相等,则这个三角形有两条边也不相等.这是真命题 .3、逆命题:图象关于原点对称的函数是奇函数. 这是真命题 .否命题:不是奇函数的函数的图象不关于原点对称. 这是真命题 .逆否命题:图象不关于原点对称的函数不是奇函数. 这是真命题 .练习( P8)证明:证明:命题的逆否命题是:若 a b 1,则 a2b22a 4b 3a2b22a 4b 3 (a b) (a b) 2 (a b )2b当 a b 1时原式 a b 2 2 b 3 a b 10所以,原命题的逆否命题是真命题,从而原命题也是真命题.习题 1.1 A组(P8)1、(1)是;(2)是;(3)不是;(4)不是.2、(1)逆命题:若两个整数 a 与b的和a b 是偶数,则 a,b 都是偶数 . 这是假命题 .否命题:若两个整数a,b 不都是偶数,则 a b 不是偶数 . 这是假命题 .逆否命题:若两个整数 a 与b的和a b 不是偶数,则a, b 不都是偶数 . 这是真命题 .高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ] ( 2)逆命题:若方程x2x m 0 有实数根,则 m 0 . 这是假命题 .否命题:若 m 0 ,则方程 x2x m 0 没有实数根 . 这是假命题 .逆否命题:若方程x2x m 0 没有实数根,则m 0 . 这是真命题 .3、(1)命题可以改写成:若一个点在线段的垂直平分线上,则这个点到线段的两个端点的距离相等 .逆命题:若一个点到线段的两个端点的距离相等,则这个点在线段的垂直平分线上.这是真命题 .否命题:若一个点到不在线段的垂直平分线上,则这个点到线段的两个端点的距离不相等 .这是真命题.逆否命题:若一个点到线段的两个端点的距离不相等,则这个点不在线段的垂直平分线上 .这是真命题.( 2)命题可以改写成:若一个四边形是矩形,则四边形的对角线相等.逆命题:若四边形的对角线相等,则这个四边形是矩形. 这是假命题 .否命题:若一个四边形不是矩形,则四边形的对角线不相等. 这是假命题 .逆否命题:若四边形的对角线不相等,则这个四边形不是矩形. 这是真命题 .4、证明:如果一个三角形的两边所对的角相等,根据等腰三角形的判定定理,这个三角形是等腰三角形,且这两条边是等腰三角形,也就是说这两条边相等. 这就证明了原命题的逆否命题,表明原命题的逆否命题为真命题. 所以,原命题也是真命题.习题 1.1 B组(P8)证明:要证的命题可以改写成“若p ,则 q ”的形式:若圆的两条弦不是直径,则它们不能互相平分 .此命题的逆否命题是:若圆的两条相交弦互相平分,则这两条相交弦是圆的两条直径.可以先证明此逆否命题:设AB,CD 是O 的两条互相平分的相交弦,交点是E,若 E和圆心 O 重合,则 AB,CD 是经过圆心 O 的弦, AB,CD 是两条直径 . 若 E 和圆心O 不重合,连结AO, BO ,CO 和DO,则OE是等腰AOB,COD的底边上中线,所以,OE AB OE CD.,AB 和 CD 都经过点 E ,且与 OE 垂直,这是不可能的 . 所以, E 和 O 必然重合 . 即 AB 和 CD 是圆的两条直径 .原命题的逆否命题得证,由互为逆否命题的相同真假性,知原命题是真命题.1.2充分条件与必要条件练习( P10)1、(1);(2);(3);(4).2、(1). 3(1).4、(1)真;(2)真;(3)假;(4)真 .练习( P12)1、(1)原命题和它的逆命题都是真命题,p 是 q 的充要条件;(2)原命题和它的逆命题都是真命题,p 是 q 的充要条件;(3)原命题是假命题,逆命题是真命题,p 是 q 的必要条件 .2、(1) p 是 q 的必要条件;(2)p是q的充分条件;( 3) p 是 q 的充要条件;(4)p是q的充要条件.习题 1.2 A组(P12)1、略 .2、( 1)假;(2)真;(3)真.3、(1)充分条件,或充分不必要条件;(2)充要条件;(3)既不是充分条件,也不是必要条件;(4)充分条件,或充分不必要条件.4、充要条件是 a2b2r 2 .习题 1.2 B组(P13)1、(1)充分条件;(2)必要条件;(3)充要条件.2、证明:( 1)充分性:如果 a2b2c2ab ac bc ,那么 a2b2c2ab ac bc0 .所以 (a b)2(a c)2(b c)20所以, a b 0 , a c 0 , b c0 .即 a b c ,所以,ABC 是等边三角形 .( 2)必要性:如果ABC 是等边三角形,那么 a b c所以 (a b)2 (a c)2 (b c)2 0所以 a2 b2 c2 ab ac bc 0所以 a2 b2 c2 ab ac bc1.3简单的逻辑联结词练习( P18)1、(1)真;(2)假.2、(1)真;(2)假.3、(1) 2 2 5 ,真命题;(2)3不是方程x290 的根,假命题;(3) ( 1)21,真命题 .习题 1.3 A组(P18)1、(1) 4 {2,3} 或 2 {2,3} ,真命题;(2)4{2,3} 且 2 {2,3} ,假命题;(3)2 是偶数或 3 不是素数,真命题;(4)2是偶数且3不是素数,假命题.2、(1)真命题;(2)真命题;(3)假命题.3、(1) 2 不是有理数,真命题;(2)5是15的约数,真命题;(3) 2 3 ,假命题;(4)8715 ,真命题;(5)空集不是任何集合的真子集,真命题.习题 1.3 B组(P18)(1)真命题 . 因为 p 为真命题, q 为真命题,所以 p q 为真命题;(2)真命题 . 因为 p 为真命题, q 为真命题,所以 p q 为真命题;(3)假命题 . 因为 p 为假命题, q 为假命题,所以 p q 为假命题;(4)假命题 . 因为 p 为假命题, q 为假命题,所以 p q 为假命题 .1.4全称量词与存在量词练习( P23)1、(1)真命题;(2)假命题;(3)假命题.2、(1)真命题;(2)真命题;(3)真命题.练习( P26)1、(1)n0Z, n0Q ;(2)存在一个素数,它不是奇数;( 3)存在一个指数函数,它不是单调函数.2、(1)所有三角形都不是直角三角形;(2)每个梯形都不是等腰梯形;(3)所有实数的绝对值都是正数.习题 1.4 A组(P26)1、(1)真命题;(2)真命题;(3)真命题;(4)假命题.2、(1)真命题;(2)真命题;(3)真命题.3、(1)x0N , x03x02;(2)存在一个可以被 5 整除的整数,末位数字不是0;(3)x R, x2x 1 0 ;(4)所有四边形的对角线不互相垂直.习题 1.4 B组(P27)( 1)假命题 . 存在一条直线,它在y 轴上没有截距;( 2)假命题 . 存在一个二次函数,它的图象与x轴不相交;( 3)假命题 . 每个三角形的内角和不小于 180 ;( 4)真命题 . 每个四边形都有外接圆 .第一章复习参考题 A 组( P30)1、原命题可以写为:若一个三角形是等边三角形,则此三角形的三个内角相等.逆命题:若一个三角形的三个内角相等,则此三角形是等边三角形. 是真命题;否命题:若一个三角形不是等边三角形,则此三角形的三个内角不全相等. 是真命题;逆否命题:若一个三角形的三个内角不全相等,则此三角形不是等边三角形. 是真命题 .2、略 .3、( 1)假;(2)假;(3)假;(4)假.4、(1)真;(2)真;(3)假;(4)真;(5)真.5、(1)n N ,n2 0 ;(2)P { P P 在圆 x2 y2 r 2上}, OP r (O 为圆心);(3)( x, y) {( x, y) x, y是整数 } , 2x 4y 3 ;( 4)x0 { x x 是无理数}, x03 { q q 是有理数} .6、(1) 3 2 ,真命题;(2) 5 4 ,假命题;( 3)x0 R, x0 0 ,真命题;(4)存在一个正方形,它不是平行四边形,假命题.第一章复习参考题 B 组( P31)1、(1) p q;(2) ( p) ( q) ,或( p q) .2、(1)Rt ABC , C 90,A, B, C 的对边分别是 a, b, c ,则 c2 a2 b2;(2)ABC ,A, B, C 的对边分别是a b c a, b, c ,则.sin A sin B sin C第二章 圆锥曲线与方程2.1曲线与方程练习( P37)1、是 . 容易求出等腰三角形 ABC 的边 BC 上的中线 AO 所在直线的方程是 x 0 .2、 a 32 , b 18 .25 253、解:设点 A, M 的坐标分别为 (t,0) , ( x, y) .(1)当 t 2 时,直线 CA 斜率 k CA2 0 22 t2 t1 t 2所以, k CB2kCA由直线的点斜式方程,得直线 CB 的方程为 y2 t 2 ( x 2) .2令 x 0 ,得 y 4 t ,即点 B 的坐标为 (0,4 t) .由于点 M 是线段 AB 的中点,由中点坐标公式得xt, y 4 t .t4 t ,22由 x得 t 2x ,代入 y2 2得 y42x,即 x y 20 ⋯⋯①2( 2)当 t 2 时,可得点 A, B 的坐标分别为 (2,0) , (0,2)此时点 M 的坐标为 (1,1) ,它仍然适合方程①由( 1)( 2)可知,方程①是点 M 的轨迹方程,它表示一条直线.习题 2.1 A组( P37)1、解:点 A(1, 2) 、 C (3,10) 在方程 x 2xy 2 y 1 0 表示的曲线上;点 B(2, 3) 不在此曲线上2、解:当 c 0 时,轨迹方程为 xc 1;当 c 0 时,轨迹为整个坐标平面 .23、以两定点所在直线为 x 轴,线段 AB 垂直平分线为 y 轴,建立直角坐标系,得点 M 的轨迹方程为 x 2y 24.4、解法一:设圆 x 2 y 2 6x 5 0 的圆心为 C ,则点 C 的坐标是 (3,0) .由题意,得 CMAB ,则有 k CM k AB1 .高中数学选修 2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]所以,yy 1 (x 3, x0)x 3x化简得 x 2y 2 3x 0 (x 3, x 0)当 x 3 时, y0 ,点 (3,0) 适合题意;当 x 0 时, y0 ,点 (0,0) 不合题意 .解方程组x 2 y 2 3x 0, 得 x5, y2 5x 2y 26x 5 033所以,点 M 的轨迹方程是 x2y 2 3x0 ,5x 3.OCM 是直角三角形,3解法二:注意到利用勾股定理,得 x 2 y 2 ( x 3)2 y 2 9 ,即 x 2 y 2 3x0 . 其他同解法一 .习题 2.1 B 组( P37)1、解:由题意,设经过点P 的直线 l 的方程为 xy 1 .a b因为直线 l 经过点 P(3,4) ,所以34 1 因此, ab 4a 3ba b由已知点 M 的坐标为 (a,b) ,所以点 M 的轨迹方程为 xy4x 3y 0 .2、解:如图,设动圆圆心 M 的坐标为 (x, y) .y由于动圆截直线 3x y 0 和 3x y 0 所得弦分别为BAB , CD ,所以, AB8 , CD4 .过点M 分别CMF E作直线 3xy 0 和 3x y 0 的垂线,垂足分别为 E ,DF ,则 AE4, CF 2 . A3x y3x yME, MF10 .10Ox连接 MA , MC ,因为 MAMC ,(第 2题)22CF 22 则有, AE MEMF所以, 16 (3 x y)24 (3 x y) 2 ,化简得, xy 10 .10 10因此,动圆圆心的轨迹方程是xy 10 .高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]2.2椭圆练习( P42)1、 14. 提示:根据椭圆的定义,PF1 PF2 20 ,因为 PF1 6 ,所以 PF22、(1)x2y2 1;(2) y2 x2 1;(3) x2 y2 1,或 y2 x2 16 16 36 16 36 163、解:由已知, a 5 , b 4 ,所以c a2 b2 3.(1)AF1 B 的周长 AF1 AF2 BF1 BF2.由椭圆的定义,得 AF1 AF2 2a , BF1 BF2 2a .所以,AF1B 的周长4a20 .(2)如果 AB 不垂直于x轴,AF1B的周长不变化 .这是因为①②两式仍然成立,AF1B 的周长20,这是定值.4、解:设点 M 的坐标为 ( x, y) ,由已知,得直线 AM 的斜率y(x 1) ;kAMx 1直线 BM 的斜率y(x 1) ;kBMx 1由题意,得kAM2 ,所以y 2 y (x 1, y 0) k BM x 1 x 1化简,得 x 3 ( y 0)因此,点 M 的轨迹是直线 x 3 ,并去掉点 ( 3,0) .练习( P48)yB2 1、以点B2(或B1)为圆心,以线段OA2 (或 OA1)为半径画圆,圆与 x 轴的两个交点分别为 F1 , F2. A 1 F1O点 F1 , F2就是椭圆的两个焦点.B 1 这是因为,在 Rt B2OF2中, OB2 b , B2 F2 OA2 a ,(第 1题)所以, OF2 c . 同样有 OF1 c .2、(1)焦点坐标为( 8,0) , (8,0) ;14 .1.F2A2x( 2)焦点坐标为 (0,2) , (0, 2) .3、(1)x 2 y 21;( 2) y2x 2 1 .36 3225 164、(1)x 2y21( 2) x2y21 ,或 y 2x 2 1. 94100 64100645、(1)椭圆 9x2y236 的离心率是22 ,椭圆 x 2y 2 1 的离心率是 1 ,316 12 2因为221,所以,椭圆x 2y 2 1 更圆,椭圆 9x 2y 2 36 更扁;3216 12(2)椭圆 x29 y236 的离心率是22 ,椭圆 x 2y 2 1 的离心率是10 ,36105 因为2210,所以,椭圆x 2y 2 1 更圆,椭圆 x 2 9 y 2 36更扁 .356106、(1) (3, 8) ; (2) (0,2) ; (3) ( 48 , 70) .7、82 . 5 3737 7习题 2.2 A组( P49)1、解:由点 M (x, y) 满足的关系式x 2 ( y 3)2 x 2 ( y 3) 2 10 以及椭圆的定义得,点 M 的轨迹是以 F 1(0, 3) , F 2 (0,3) 为焦点,长轴长为 10 的椭圆 .它的方程是y 2x 2 1.25 162、(1)x 2y 21; ( 2)y 2x 21 ;(3) x2y 21 ,或 y 2x 21.36 3225 9494049403、(1)不等式 2 x 2 , 4 y 4 表示的区域的公共部分;(2)不等式 25 x2 5 , 10 y10表示的区域的公共部分 .图略 .334、(1)长轴长 2a8,短轴长 2b 4 ,离心率 e 3 ,2焦点坐标分别是 ( 2 3,0) , (2 3,0) ,顶点坐标分别为 ( 4,0) , (4,0) , (0, 2) , (0,2) ;(2)长轴长 2a18 ,短轴长 2b6 ,离心率 e2 2 ,3焦点坐标分别是 (0, 6 2) , (0,6 2) ,顶点坐标分别为 (0, 9) ,(0,9) , ( 3,0) , (3,0) .5、(1)x2y2 1 ;(2) x2 y2 1,或 y2 x2 1 ;8 5 9 81 9(3) x2 y2 1,或 y 2 x2 1 .25 9 25 96、解:由已知,椭圆的焦距F1F2 2.因为PF1F2的面积等于1,所以,1F1F2 y P 1,解得y P1. 2代入椭圆的方程,得x2 1 1 ,解得 x 15 .P5 4 215 l所以,点 P 的坐标是1) ,共有 4 个 .( ,2 QA 7、解:如图,连接 QA . 由已知,得 QA QP . O所以, QO QA QO QP OP r .又因为点 A 在圆内,所以OA OP(第 7题)根据椭圆的定义,点 Q 的轨迹是以 O, A 为焦点,r为长轴长的椭圆 .8、解:设这组平行线的方程为y 3 x m .2把 y 3 x2 y21 ,得 9x2 6mx 2 18 0.x m 代入椭圆方程92m2 4这个方程根的判别式36m2 36(2m2 18)( 1)由0 ,得 3 2 m 3 2 .当这组直线在 y 轴上的截距的取值范围是( 3 2,3 2) 时,直线与椭圆相交. ( 2)设直线与椭圆相交得到线段AB ,并设线段 AB 的中点为 M (x, y) .则 x x1 x2 m .2 3因为点 M 在直线 y 3 x m 上,与 x m联立,消去 m ,得3x 2y 0 .2 3这说明点 M 的轨迹是这条直线被椭圆截下的弦(不包括端点),这些弦的中点在一条直线上 .高中数学选修2-1 课后习题答案 [ 人教版 ]x2y29、3.5252 2.87521.10、地球到太阳的最大距离为 1.5288 108 km,最下距离为 1.4712108 km. 习题 2.2 B 组( P50)1、解:设点 M 的坐标为 ( x, y) ,点 P 的坐标为( x0, y0),则 x x0,y 3y0 . 所以 x0 x ,y0 2 y ⋯⋯① .2 3因为点 P(x0 , y0 ) 在圆上,所以 x02 y02 4 ⋯⋯②.将①代入②,得点 M 的轨迹方程为 x2 4 y2 4,即 x2 y2 19 4 9所以,点 M 的轨迹是一个椭圆与例 2 相比可见,椭圆也可以看作是由圆沿某个方向压缩或拉伸得到.2、解法一:设动圆圆心为P( x, y) ,半径为 R ,两已知圆的圆心分别为 O1, O2.分别将两已知圆的方程x 2 y2 6x 5 0 , x2 y2 6x 91 0配方,得(x 3)2 y 2 4 , ( x 3)2 y2 100当 P 与O1: ( x 3)2 y2 4 外切时,有O1P R 2 ⋯⋯①当P 与O2:( x 3)2y2100内切时,有O2P 10 R⋯⋯②①②两式的两边分别相加,得 O1P O2 P 12即, ( x 3)2 y2 (x 3) 2 y2 12 ⋯⋯③化简方程③ .先移项,再两边分别平方,并整理,得 2 (x 3)2 y2 12 x ⋯⋯④将④两边分别平方,并整理,得3x2 4 y2 108 0 ⋯⋯⑤将常数项移至方程的右边,两边分别除以108,得x2y2 1 ⋯⋯⑥36 27由方程⑥可知,动圆圆心的轨迹是椭圆,它的长轴和短轴长分别为12,6 3 . 解法二:同解法一,得方程( x 3)2 y2 ( x 3)2 y2 12 ⋯⋯①由方程①可知,动圆圆心P(x, y) 到点O1( 3,0)和点O2(3,0) 距离的和是常数12,第11页共38页。
一、选择题1.设x ∈R ,则“1x >”是“2320x x -+<”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2.以下四个命题中,真命题的个数是( )①存在正实数M ,N ,使得()log log log a a a M N MN +=;②“若函数()f x 满足()()201920200f f ⋅<,则()f x 在()2019,2020上有零点”的否命题;③函数()()()log 320,1a f x x a a =->≠的图象过定点()1,0; ④“1x =-”是“2230x x --=”的必要不充分条件. A .1B .2C .3D .43.已知实数0x >,0y >,则“1xy <”是“1133log log 0x y +>”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.若命题p 是真命题,命题q 是假命题,则下列命题一定是真命题的是( )A .p ∧qB .¬p ∨qC .¬p ∧qD .¬p ∨q ⌝5.下列说法不正确的是( ) A .命题“若a b >,则ac bc >”是真命题 B .命题“若220a b +=,则,a b 全为0”是真命题C .命题“若0a =,则0ab =”的否命题是“若0a ≠,则0ab ≠”D .命题“若0a =,则0ab =”的逆否命题是“若0ab ≠,则0a ≠” 6.给出下列四个命题:①某班级一共有52名学生,现将该班学生随机编号,用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本,已知7号、33号、46号同学在样本中,那么样本中另一位同学的编号为23; ②一组数据1,2,3,3,4,5的平均数、众数、中位数都相同;③一组数据a ,0,1,2,3,若该组数据的平均值为1,则样本的标准差为2;④根据具有线性相关关系的两个变量的统计数据所得的回归直线方程为ˆˆˆy a bx=+中,ˆ2b=,1x =,3y =,则ˆ1a =. 其中真命题为( ) A .①②④B .②④C .②③④D .③④7.命题:p 关于x 的不等式2240x ax ++>对一切x ∈R 恒成立,:q 函数()()32xf x a =-是增函数,若“p q ∨”为真命题,“p q ∧”为假命题,则实数a 取值范围为( )A .()(),22,-∞-+∞B .(][),21,2-∞-C .(](],21,2-∞-D .(][),22,-∞-+∞8.下列有关命题的说法错误的是( )A .“若22am bm <,则a b <”的逆命题为假命题B .命题“如果()()150x x +-=2=”的否命题是真命题C .若p q ∧为假命题,则p 、q 均为假命题D .若p q ∨为假命题,则p 、q 均为假命题9.命题“已知直线1l :10ax y ++=和2l :20x by ++=,若1ab =,则12l l //”,该命题的逆命题、否命题、逆否命题中正确的个数为( ) A .0B .1C .2D .310.已知点A ,B ,C 不共线,则“AB 与AC 的夹角为3π”是“AB AC BC +>”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11.已知x 、y R ∈,则“221x y +<”是“()()110x y -->”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 .既不充分又不必要条件12.下列三个命题:①设命题p :若m 是质数,则m 一定是奇数.那么p ⌝真命题;②在ABC 中,“sin sin A B =”是“cos cos A B =”的充要条件; ③“若1x >,则1x >”的否命题是“若1x >,则1x ≤”.其中真命题的个数为( ) A .3B .2C .1D .0二、填空题13.下列命题中假命题的序号是________.①若“1x >则21x >”的逆命题;②“若1sin 2α≠,则6πα≠”;③“若0xy =,则0x =且0y =”的逆否命题;④“在ABC 中,若sin sin A B >,则A B >”. 14.已知1:123x p --≤,22:210q x x m -+-≤,若p ⌝是q ⌝的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是______.15.设函数()f x 、()g x 的定义域均为R ,若对任意12,x x R ∈,且12x x <,具有12()()f x f x ≤,则称函数()f x 为R 上的单调非减函数,给出以下命题:① 若()f x 关于点(,0)a 和直线x b =(b a ≠)对称,则()f x 为周期函数,且2()b a -是()f x 的一个周期;② 若()f x 是周期函数,且关于直线x a =对称,则()f x 必关于无穷多条直线对称;③ 若()f x 是单调非减函数,且关于无穷多个点中心对称,则()f x 的图象是一条直线;④若()f x 是单调非减函数,且关于无穷多条平行于y 轴的直线对称,则()f x 是常值函数;以上命题中,所有真命题的序号是_________16.若命题“2,390x R x ax ∃∈-+≤”为假命题,则实数a 的取值范围是_______.17.设命题:p 函数()21lg 16f x ax x a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的值域为R ;命题:q 不等式39x x a -<对一切正实数x 均成立,若命题p 和q 不全为真命题,则实数a 的取值范围是__________.18.已知集合{}|A x x a =>,{}|22,B x x x R =-<∈,若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,则a 的取值范围_________.19.设:p 对任意的x ∈R 都有22x x a ->, q :存在0x R ∈,使20220x ax a ++-=,如果命题p q ∨为真,命题p q ∧为假,则实数a 的取值范围是______. 20.有下列命题:①“若0x y +>,则00x y >>且”的否命题; ②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m 1≥,则22(1)30mx m x m -+++>的解集是R ”的逆命题; ④“若7a +是无理数,则a 是无理数”的逆否命题. 其中正确命题的序号是____________三、解答题21.已知1:22x p x +>-,2:50q x ax -+>. (1)若p ⌝为真,求x 的取值范围;(2)若q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.22.已知函数()1-=+x af x a (0a >且1a ≠)过点1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求实数a ;(2)若函数()1322⎛⎫=+- ⎪⎝⎭g x f x ,求函数()g x 的解析式; (3)已知命题p :“任意x ∈R 时,()220++≤g ax ax ”,若命题p ⌝是假命题,求实数a 的取值范围.23.已知集合206x A x x +⎧⎫=<⎨⎬-⎩⎭,{}22|210,0B x x x m m =<+->-.(1)求集合,A B ;(2)请在:①充分不必要条件,②必要不充分条件,③充要条件这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的实数m 存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由.若x A ∈是x B ∈成立的___________条件,判断实数m 是否存在? (注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)24.设命题:p 实数x 满足22430x ax a -+<,其中0a >.命题q :实数x 满足302x x-≥-. (1)若1a =,且p q ∧为真,求实数x 的取值范围.(2)p ⌝是q ⌝的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.25.已知2:,2p x R x x a ∀∈+≥,()2:431q x -≤,2:(21)(1)0r x a x a a -+++≤. (1)若命题p 为真命题,求实数a 的取值范围; (2)若q 是r 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.26.已知命题p :不等式220ax ax -+>对一切实数x 恒成立,命题q :11m a m -≤≤+.(1)若p 是假命题,求实数a 的取值范围;(2)若⌝p 是q 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】先解不等式2320x x -+<得12x <<,再根据基本关系判定即可得答案. 【详解】解:解不等式2320x x -+<得12x <<, 因为()()1,21,+∞,所以“1x >”是“2320x x -+<”的必要不充分条件.故选:B. 【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含.2.B解析:B 【分析】根据对数的运算判断①;根据零点存在性定理判断②;根据对数函数的性质判断③,根据充分条件、必要条件判断④; 【详解】解:对于①,根据对数运算法则知正确;对于③,无论a 取何值都有()10f =,所以函数()f x 的图象过定点()1,0,故正确; 对于②,函数()f x 在()2019,2020上有零点时,函数()f x 在2019x =和2020x =处的函数值不一定异号,故其逆命题是错误的,所以否命题也是错误的;对于④,当1x =-时,2230x x --=,当2230x x --=时,1x =-或3x =,所以是充分不必要条件,故④错误. 故选:B 【点睛】本题考查命题真假性的判断以及相关知识点,属于中档题.3.C解析:C 【分析】 由不等式111333log log log 0x y xy +=>,求得01xy <<,结合充要条件的判定方法,即可求解. 【详解】由题意,实数0x >,0y >,不等式111333log log log 0x y xy +=>,解得01xy <<,所以实数0x >,0y >,则“1xy <”是“1133log log 0y +>”的充要条件. 故选:C. 【点睛】本题主要考查了充要条件的判定,以及对数的运算性质,其中解答中熟记充要条件的判定方法,以及熟练应用对数的运算性质是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于基础题.4.D解析:D 【分析】根据命题q 是假命题,命题p 是真命题,结合复合命题真假判断的真值表,可判断出复合命题的真假,进而得到答案. 【详解】∵命题q 是假命题,命题p 是真命题, ∴“p ∧q”是假命题,即A 错误; “¬p ∨q”是假命题,即B 误; “¬p ∧q”是假命题,即C 错误; “p q ⌝∨⌝ ”是真命题,故D 正确错; 故选D . 【点睛】本题考查的知识点是复合命题的真假,熟练掌握复合命题真假判断的真值表,是解答的关键.5.A解析:A 【分析】根据不等式性质,真命题,否命题,逆否命题性质逐一判断各个选项即可. 【详解】A 选项,若a b >,当0c ≤时,ac bc >不成立,所以命题为假命题,所以A 不正确B 选项,若220a b +=,则,a b 全为0正确,所以命题为真命题,正确C 选项,否命题否定结论和条件,本选项满足否命题形式,正确D 选项,命题“若0a =,则0ab =”的逆否命题是“若0ab ≠,则0a ≠”满足逆否命题的形式. 所以答案选A 【点睛】本题考查了不等式的性质,真命题的判断,否命题和逆否命题的知识.属于基础题目.6.B解析:B 【分析】利用概率统计中的系统抽样、平均数、众数、中位数及线性回归直线方程的概念及应用,对选项逐项判定,即可求解. 【详解】由题意,对于①中,7,,33,46x 的公差为4671341d -==-, 所以71320x =+=,即样本中另一位同学的编号为20,所以不正确; 对于②中,数据1,2,3,3,4,5的平均数为12344536x +++++==,众数为3,中位数为3332+=,所以数据的平均数、众数和中位数是相同的,所以是正确. 对于③中,数据a ,0,1,2,3的平均数为01236155a a x +++++===,解得1a =-,所以方差为2222221[(11)(01)(11)(21)(31)]25s =--+-+-+-+-=,对于④中,因为ˆ2b=,所以ˆˆ2y a x =+,根据回归直线方程ˆˆ2y a x =+必过样本中心点(1,3),即ˆ321a=+⨯,解答ˆ1a =,所以是正确的. 故选:B . 【点睛】本题主要考查了命题的真假判定及应用,着重考查了系统抽样、平均数、众数、中位数的概念与计算,以及线性回归方程的应用,属于中档试题.7.B解析:B 【分析】先求得命题,p q 为真命题时,a 的取值范围.根据“p q ∨”为真命题,“p q ∧”为假命题可知,p q 一真一假,由此进行分类讨论,求得a 的取值范围.【详解】当p 为真命题时,24160a ∆=-<,解得22a -<<. 当q 为真命题时,321,1a a -><.由于“p q ∨”为真命题,“p q ∧”为假命题,所以,p q 一真一假. 当p 真q 假时,221a a -<<⎧⎨≥⎩,解得12a ≤<;当p 假q 真时,221a a a ≤-≥⎧⎨<⎩或,解得2a ≤-.综上所述,实数a 的取值范围是(][),21,2-∞-.故选:B 【点睛】本小题主要考查一元二次不等式恒成立问题,考查根据含有逻辑联结词命题的真假性求参数的取值范围,考查分类讨论的数学思想方法,属于基础题.8.C解析:C 【分析】写出逆命题和否命题,判断正误,根据或和且的命题真假判断命题真假得到答案. 【详解】逆命题为:若a b <,则22am bm <,当0m =是不成立,故为假命题,A 正确; 否命题为:如果()()150x x +-≠2≠,为真命题,B 正确; 若p q ∧为假命题,则p 、q 不同时为真,C 错误; 若p q ∨为假命题,则p 、q 均为假命题,D 正确; 故选:C . 【点睛】本题考查了逆命题和否命题,或和且命题的判断,意在考查学生的推断能力.9.C解析:C 【分析】判断原命题为假命题得到逆否命题为假,逆命题为真得到否命题为真,得到答案. 【详解】取12a =,2b =,满足1ab =,两直线重合,故原命题为假,故逆否命题为假; 若12l l //,则1ab =,故逆命题为真,故否命题为真. 故选:C . 【点睛】本题考查了命题的真假判断,意在考查学生的推断能力.10.A解析:A 【分析】利用向量数量积的性质,可判断AB AC BC +>与AB 与AC 的夹角为3π的推出关系,即可求解. 【详解】当AB 与AC 的夹角为3π时 222=||+2+||2=2||||cos03AB AC AB AB AC AC AB AC AB AC π+⋅⋅⋅⋅>,,222222=||+2+||||2+||||AB AC AB AB AC AC AB AB AC AC AC AB ∴+⋅>-⋅=-,||AB AC AC AB BC ∴+>-=,当AB AC BC +>时,2222222=||+2+||||2+|||||AB AC AB AB AC AC AB AB AC AC AC AB BC +⋅>-⋅=-=,化简得:0AB AC ⋅>, A ,B ,C 不共线,∴AB 与AC 的夹角为锐角,所以“AB 与AC 的夹角为3π”是“AB AC BC +>”的充分不必要条件, 故选:A 【点睛】本题主要考查了数量积的运算性质,充分不必要条件,属于中档题.11.A解析:A 【分析】根据充分条件、必要条件的定义结合不等式的性质判断即可. 【详解】由221x y +<,可得11x -<<,且11y -<<,则可得到()()110x y -->,故充分性成立;反之若()()110x y -->,可取2x y ==,显然得到不等式221x y +<不成立,故必要性不成立. 故选:A . 【点睛】本题考查充分不必要条件的判断,同时也涉及了不等式基本性质的应用,考查推理能力,属于中等题.12.B解析:B 【分析】对各个命题分别判断. 【详解】命题p :若m 是质数,则m 一定是奇数.2是质数,但2是偶数,命题p 是假命题,那么p ⌝真命题;①正确;在ABC 中,sin sin A B a b A B =⇔=⇔=⇔cos cos A B =,②正确; “若1x >,则1x >”的否命题是“若1x ≤,则1x ≤”,③错. 因此有2个命题正确. 故选:B. 【点睛】本题考查命题的真假判断,这种问题难度较大,需要对每个命题进行判断,才能得出正确结论,这样考查的知识点可能很多,考查的能力要求较高.二、填空题13.①③【分析】根据四种命题的关系判断①②③由正弦定理判断④【详解】①若则的逆命题是若则这显然是假命题如;②若则的逆否命题是若则是真命题原命题也是真命题;③若则且的逆否命题是若或则是假命题④在中若则由得解析:①③ 【分析】根据四种命题的关系判断①②③,由正弦定理判断④. 【详解】①若“1x >则21x >”的逆命题是若21x >,则1x >,这显然是假命题,如2x =-; ②“若1sin 2α≠,则6πα≠”的逆否命题是若6πα=,则1sin 2α=,是真命题,原命题也是真命题;③“若0xy =,则0x =且0y =”的逆否命题是若0x ≠或0y ≠,则0xy ≠,是假命题, ④在ABC 中,若sin sin A B >,则由sin sin a bA B=得a b >,∴A B >,为真命题.故答案为:①③ 【点睛】关键点点睛:本题考查命题的真假判断,在一个命题不能或不易判断其真假时,可考虑其逆否命题,判断出逆否命题的真假后,原命题的真假随之而得.特别是对一些否定性命题,含有至少、至多等词语的命题.常常选择判断其逆否命题的真假来判断原命题的真假.14.【分析】先分别求出命题和命题为真命题时表示的集合即可求出和表示的集合根据必要不充分条件所表示的集合间关系即可求出【详解】对于命题由可解出则表示的集合为或设为A 对于命题则设表示的集合为B 是的必要不充分 解析:(][),99,-∞-⋃+∞【分析】先分别求出命题p 和命题q 为真命题时表示的集合,即可求出p ⌝和q ⌝表示的集合,根据必要不充分条件所表示的集合间关系即可求出. 【详解】 对于命题p ,由1123x --≤可解出210x -≤≤,则p ⌝表示的集合为{2x x <-或}10x >,设为A ,对于命题q ,22210x x m -+-≤,则110xm x m ,设q ⌝表示的集合为B ,p ⌝是q ⌝的必要不充分条件,B ∴ A ,当0m >时,110xm x m的解集为{}11x m x m -≤≤+,则{1B x x m =<-或}1x m >+,12110m m -≤-⎧∴⎨+≥⎩,解得9m ≥; 当0m =时,{}1B x x =≠,不满足题意; 当0m <时,110xm x m的解集为{}11x m x m +≤≤-,则{1B x x m =<+或}1x m >-,12110m m +≤-⎧∴⎨-≥⎩,解得9m ≤-, 综上,m 的取值范围是(][),99,-∞-⋃+∞. 故答案为:(][),99,-∞-⋃+∞. 【点睛】本题考查命题间关系的集合表示,以及根据集合关系求参数范围,属于中档题.15.②④【分析】根据题意依次分析题目中所给的4个命题综合即可得答案【详解】解:根据题意依次分析4个命题:①若f (x )关于点(a0)和直线x =b (b≠a )对称则f (x )为周期函数则函数f (x )的周期为4|解析:②④ 【分析】根据题意,依次分析题目中所给的4个命题,综合即可得答案. 【详解】解:根据题意,依次分析4个命题:①,若f (x )关于点(a ,0)和直线x =b (b ≠a )对称,则f (x )为周期函数, 则函数f (x )的周期为4|b ﹣a |,则2(b ﹣a )不一定是f (x )的一个周期;①错误; ②,若f (x )是周期函数,且关于直线x =a 对称,则每个周期中都至少一条对称轴,②正确;③,如图:f (x )满足f (x )是单调非减函数,且关于无穷多个点中心对称,其图象不是一条直线;③错误;④,若f (x )是单调非减函数,且关于无穷多条平行于y 的直线对称,则函数f (x )的图象只能是一条水平的直线,f (x )是常值函数,④正确; ②④正确; 故答案为:②④. 【点睛】本题考查抽象函数的性质,关键是理解单调非减函数的性质,考查推理能力与数形结合思想.16.【分析】先求出当命题为真命题时的范围其补集即为命题为假命题时的范围【详解】由题当命题为真命题时即或则当命题为假命题时故答案为【点睛】本题考查由命题的真假求参数范围问题考查转换思想考查运算能力解析:22a -<< 【分析】先求出当命题为真命题时a 的范围,其补集即为命题为假命题时a 的范围 【详解】由题,当命题“2,390x R x ax ∃∈-+≤”为真命题时,()223499360a a ∆=--⨯=-≥,即2a ≥或2a ≤-,则当命题“2,390x R x ax ∃∈-+≤”为假命题时, 22a -<< 故答案为22a -<< 【点睛】本题考查由命题的真假求参数范围问题,考查转换思想,考查运算能力17.【分析】根据对数型复合函数值域可知是的值域的子集根据二次函数图象分析可得不等关系求得命题为真时;利用换元法将转化为求解的最值可求得命题为真时;求出当全为真时的范围取补集得到结果【详解】若命题为真即值 解析:(,0)(2,)-∞+∞【分析】根据对数型复合函数值域可知()0,∞+是2116y ax x a =-+的值域的子集,根据二次函数图象分析可得不等关系,求得命题p 为真时,02a ≤≤;利用换元法将39x x a -<转化为()21a t tt >->,求解2t t-的最值可求得命题q 为真时,0a ≥;求出当,p q 全为真时a 的范围,取补集得到结果.【详解】 若命题p 为真,即()21lg 16f x ax x a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭值域为R当0a =时,0x ->,解得:0x <,满足题意当0a ≠时,21104a a >⎧⎪⎨∆=-≥⎪⎩,解得:02a <≤ 综上所述:若命题p 为真,则02a ≤≤若命题q 为真,即不等式39x x a -<对()0,x ∈+∞恒成立 令31x t =>,则2a t t >-1t > 2110t t ∴-<-= 0a ∴≥即若命题q 为真,则0a ≥∴当命题,p q 全为真命题时,02a ≤≤命题,p q 不全为真命题 a ∴的取值范围为:()(),02,-∞+∞故答案为:()(),02,-∞+∞【点睛】本题考查根据命题的真假性求解参数范围,涉及到根据对数型复合函数的值域求解参数范围、不等式恒成立问题的求解等知识.18.【分析】根据必要不充分条件得到集合之间的关系从而求解出参数的取值范围【详解】因为是的必要不充分条件所以又因为所以因为所以即的取值范围是:【点睛】集合:若是的必要不充分条件则有:;若是的充分不必要条件 解析:0a ≤【分析】根据必要不充分条件得到集合,A B 之间的关系,从而求解出参数的取值范围. 【详解】因为“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,所以BA ,又因为{}|22,B x x x R =-<∈,所以()0,4B =,因为(),A a =+∞,所以0a ≤,即a 的取值范围是:0a ≤. 【点睛】集合()(){|},{|}A x x p x B x x q x =∈=∈: 若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,则有:B A ;若“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,则有:AB .19.【解析】【分析】分别求出命题为真命题的的范围由为真为假可得一真一假再由集合运算求解【详解】由题意:对于命题对任意的即恒成立△得即;对于命题存在使△得解得或即或为真为假一真一假①真假时得;②假真时得综 解析:(2,1)[1,)--+∞【解析】 【分析】分别求出命题,p q 为真命题的a 的范围,由p q ∨为真,p q ∧为假,可得,p q 一真一假,再由集合运算求解. 【详解】由题意:对于命题p ,对任意的x ∈R ,22x x a ->,即220x x a -->恒成立,∴△440a =+<,得1a <-,即:1p a <-;对于命题q ,存在0x R ∈,使20220x ax a ++-=, ∴△244(2)0a a =--,得220a a +-,解得1a 或2a -,即:1q a 或2a -.p q ∨为真,p q ∧为假, p ∴,q 一真一假,①p 真q 假时,121a a <-⎧⎨-<<⎩,得21a -<<-;②p 假q 真时,112a a a -⎧⎨-⎩或,得1a .综上,(2,1)[1a ∈--,)+∞. 故答案为:(2,1)[1--,)+∞.【点睛】本题主要考查复合命题真假关系的应用,求出命题为真命题的a 的范围是解决本题的关键,是中档题.20.①③④【解析】对于①若则的逆命题为若则故逆命题为真命题则否命题也为真故①正确;对于②矩形的对角线相等的逆命题为对角线相等的四边形是矩形为假命题故其逆命题也为假故②错误;对于③其逆命题为:若的解集是则解析:①③④ 【解析】对于①“若0x y +>,则00x y >>且”的逆命题为“若00x y >>且,则0x y +>”故逆命题为真命题,则否命题也为真,故①正确;对于②“矩形的对角线相等”的逆命题为“对角线相等的四边形是矩形”为假命题,故其逆命题也为假,故②错误;对于③其逆命题为:若()22130mx m x m -+++>的解集是R ,则1m ≥,当该不等式解集为R 时,1.0m =时,不合题意,2.()()241430m m m m >⎧⎪⎨=+-+<⎪⎩解得1m ,故逆命题为真,即③正确;对于④,原命题为真,故逆否命题也为真,故④正确,即正确的序号为①③④,故答案为①③④.三、解答题21.(1)2x ≤或5x ≥(2)a <【分析】(1)先解分式不等式得出25x <<,再由p 与p ⌝的关系得出p ⌝为真时x 的取值范围; (2)由题意得出q 是p 的必要不充分条件,从而得到5a x x<+对于任意25x <<恒成立,由基本不等式求出5x x+的最小值,即可得出实数a 的取值范围. 【详解】 (1)122x x +>-等价于()()12220x x x ⎧+->⎨-≠⎩,解得25x << :25p x ∴<<,由p ⌝为真知:2x ≤或5x ≥;(2)q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,则q 是p 的必要不充分条件.故2:50q x ax -+>对于任意25x <<恒成立 故5a x x <+,由基本不等式可知5x x+≥x =故a < 【点睛】本题主要考查了根据非命题的真假求参数,根据充分不必要条件求参数,属于中档题.22.(1)12a =(2)11()22xg x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭(3)[0,4] 【分析】(1)因为函数()1-=+x af x a (0a >且1a ≠)过点1,22⎛⎫⎪⎝⎭,可得1212a a -+=,即可求得答案;(2)因为()121121x x a f x a --=+=+,13()22g x f x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,即可求得答案; (3)命题p ⌝是假命题,故命题p 是真命题,当x ∈R 时,()220++≤g ax ax 恒成立,函数11()22xg x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,不等式2211022++⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭ax ax 在R 上恒成立,即可求得答案. 【详解】 (1)函数()1-=+x af x a(0a >且1a ≠)过点1,22⎛⎫⎪⎝⎭.1212a a-∴+= ,即121a a-=解得:12a =, (2)由(1)12a =∴()121121x x a f x a --=+=+1122131311()1222222x xg x f x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=+-=-+=- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 11()22xg x ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭(3)命题p ⌝是假命题,故命题p 是真命题,∴当x ∈R 时,()220++≤g ax ax 恒成立, 函数11()22xg x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ∴不等式2211022++⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭ax ax 在R 上恒成立, 即221122++⎛⎫≤⎪⎝⎭ax ax 在R 上恒成立根据指数函数单调可知:12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭是减函数 ∴221ax ax ++≥在R 上恒成立即210ax ax ++≥在R 上恒成立, 当0a =时,不等式化为10≥成立;当0a ≠时,则需满足240a a a >⎧⎨-≤⎩, 解得04a <≤,综上所述,实数a 的取值范围是[0,4].【点睛】本题主要考查了求解函数解析式和根据不等式恒成立求参数范围,解题关键是掌握函数的基础知识和含参数一元二次不等式恒成立的解法,属于难题.23.(1){}26A x x =-<<,{}11B x m x m =-<<+;(2)答案见解析. 【分析】(1)根据一元二次不等式的解法求解即可得答案;(2)选:①充分不必要条件,则集合A 是集合B 的真子集,再根据集合关系求解即可; 选:②必要不充分条件,则集合B 是集合A 的真子集,再根据集合关系求解即可; 选:③充要条件,则B A =,再根据集合关系求解即可; 【详解】 解:(1)不等式()()202606x x x x +<⇔+-<-,故{}26A x x =-<<, 不等式()()22011021x x m x m x m <⇔+----+<-,由于0m >, 故{}11B x m x m =-<<+ (2)选:①充分不必要条件由(1)知{}26A x x =-<<,{}11B x m x m =-<<+, 因为若x A ∈是x B ∈成立的充分不必要条件, 所以集合A 是集合B 的真子集; 所以6121mm ≤+⎧⎨-≥-⎩,解得5m ≥,所以实数m 的取值范围为:[)5,+∞ 选:②必要不充分条件由(1)知{}26A x x =-<<,{}11B x m x m =-<<+, 因为若x A ∈是x B ∈成立的必要不充分条件, 所以集合B 是集合A 的真子集;所以6121m m ≥+⎧⎨-≤-⎩,解得3m ≤,又因为0m >,故03m <≤所以实数m 的取值范围为:(]03,; 选:③充要条件由(1)知{}26A x x =-<<,{}11B x m x m =-<<+, 因为若x A ∈是x B ∈成立的充要条件,所以B A =,所以6121m m =+⎧⎨-=-⎩,方程组无解.所以不存在实数m 使得x A ∈是x B ∈成立的充要条件; 【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若p 是qq 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)若p 是qq 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)若p 是qq 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)若p 是qq 的既不充分又不必要条件,则q 对应的集合与p 对应集合互不包含. 24.(1)()2,3;(2)(]1,2. 【分析】(1)分别求解两个命题为真命题时x 的取值范围,再求交集;(2)首先根据命题的等价性转化为q 是p 的充分不必要条件,得到B A ≠⊂,再求参数a 的取值范围. 【详解】()1由()224300x ax a a -+<>,得3a x a <<即p 为真命题时3a x a << 由302x x-≥-, 得()()3202x x x ⎧--≥⎨≠⎩即23x <≤,即q 为真命题时,23x <≤1a =时,:13p x <<由p q ∧为真,知,p q 均为真命题,则1323x x <<⎧⎨<≤⎩得23x <<,所以实数x 的取值范围为()2,3()2设{}{}3,23A x a x a B x x =<<=<≤由题意知q 是p 的充分不必要条件,所以B A ≠⊂有0233a a <≤⎧⎨>⎩12a ∴<≤所以实数a 的取值范围为(]1,2.25.(1)(],1-∞-;(2)10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)由全称命题为真,结合一元二次不等式恒成立即可得解; (2)由一元二次不等式结合命题间的关系可转化条件为112x x ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭{}1x a x a ≤≤+,即可得解. 【详解】(1)若命题p 为真,则不等式220x x a +-≥对x R ∀∈恒成立, 所以440a ∆=+≤,1a ≤-, 所以实数a 的取值范围为(],1-∞-; (2)命题q 等价于112x ≤≤,命题r 等价于1a x a ≤≤+, 因为q 是r 的充分不必要条件,所以112xx ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭{}1x a x a ≤≤+, 所以1211a a ⎧≤⎪⎨⎪+≥⎩且上述等号不同时成立,所以102a ≤≤,所以实数a 的取值范围为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】解决本题的关键是合理转化条件:将全称命题为真转化为一元二次不等式恒成立,将命题间的关系转化为集合间的关系.26.(1)()[)08-∞⋃+∞,,;(2)()[)19-∞-⋃+∞,,. 【分析】(1)根据假命题的定义,进行转化求解即可;(2)根据充分条件和必要条件的定义和关系建立不等式关系进行求解即可. 【详解】解:(1)当命题p 是真命题时:当0a =时,220ax ax -+>可化为20>,成立;当0a ≠时,2()420a a a >⎧⎨∆=--⋅<⎩,解得08a <<,综上所述,实数a 的取值范围是[)08,, 当命题p 是假命题时,实数a 的取值范围是()[)08-∞⋃+∞,,, ()2⌝p 是q 的必要不充分条件,则[]11m m -+,是()[)08-∞⋃+∞,,的真子集, 即10+<m 或18m -≥, 解得 1m <-或9m ≥,∴实数m 的取值范围是()[)19-∞-⋃+∞,,.【点睛】关键点睛:本题的解题关键在于,应用命题真假的定义和充分必要条件的定义分别列出相应的不等式进行求解。
高中数学人教a版高二选修2-1_第一章_常用逻辑用语_1.1.2、1.1.3有答案(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.命题“若函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内是减函数,则log a2<0”的逆否命题是()A.若log a2≥0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内不是减函数B.若log a2<0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内不是减函数C.若log a2≥0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内是增函数D.若log a2<0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内是增函数【解析】命题“若p,则q”的逆否命题为“若綈q,则綈p”.“f(x)在其定义域内是减函数”的否定是“f(x)在其定义域内不是减函数”,不能误认为是“f(x)在其定义域内是增函数”.【答案】 A2.命题“已知a,b都是实数,若a+b>0,则a,b不全为0”的逆命题、否命题与逆否命题中,假命题的个数是()A.0B.1C.2D.3【解析】逆命题“已知a,b都是实数,若a,b不全为0,则a+b>0”为假命题,其否命题与逆命题等价,所以否命题为假命题.逆否命题“已知a,b都是实数,若a,b全为0,则a+b≤0”为真命题,故选C.【答案】 C3.已知命题“若ab≤0,则a≤0或b≤0”,则下列结论正确的是()A.原命题为真命题,否命题:“若ab>0,则a>0或b>0”B.原命题为真命题,否命题:“若ab>0,则a>0且b>0”C.原命题为假命题,否命题:“若ab>0,则a>0或b>0”D.原命题为假命题,否命题:“若ab>0,则a>0且b>0”【解析】逆否命题“若a>0且b>0,则ab>0”,显然为真命题,又原命题与逆否命题等价,故原命题为真命题.否命题为“若ab>0,则a>0且b>0”,故选B.【答案】 B4.坊高二期末)命题“若x=3,则x2-2x-3=0”的逆否命题是()A.若x≠3,则x2-2x-3≠0B.若x=3,则x2-2x-3≠0C.若x2-2x-3≠0,则x≠3D.若x2-2x-3≠0,则x=3【解析】其逆否命题为“若x2-2x-3≠0,则x≠3”.故选C.【答案】 C5.已知a,b,c∈R,命题“若a+b+c=3,则a2+b2+c2≥3”的否命题是() A.若a+b+c≠3,则a2+b2+c2<3B.若a+b+c=3,则a2+b2+c2<3C.若a+b+c≠3,则a2+b2+c2≥3D.若a2+b2+c2≥3,则a+b+c=3【答案】 A二、填空题6.门峡高二期中)命题“若x>2,则x2>4”的逆命题是____________.【解析】原命题的逆命题为“若x2>4,则x>2”.【答案】若x2>4,则x>27.命题“若a>b,则2a>2b-1”的否命题是________.【解析】否定条件与结论,得否命题“若a≤b,则2a≤2b-1”.【答案】若a≤b,则2a≤2b-18.在空间中,给出下列两个命题:①若四点不共面,则这四点中任何三点都不共线;②若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线.其中逆命题为真命题的是________.【解析】①的逆命题:若空间四点中任何三点都不共线,则这四点不共面,是假命题;②的逆命题:若两条直线是异面直线,则这两条直线没有公共点,是真命题.【答案】②三、解答题9.写出命题“已知a,b∈R,若a2>b2,则a>b”的逆命题、否命题和逆否命题,并判断它们的真假.【解】逆命题:已知a,b∈R,若a>b,则a2>b2;否命题:已知a,b∈R,若a2≤b2,则a≤b;逆否命题:已知a,b∈R,若a≤b,则a2≤b2.原命题是假命题.逆否命题也是假命题.逆命题是假命题.否命题也是假命题.10.已知命题p:“若ac≥0,则二次方程ax2+bx+c=0没有实根”.(1)写出命题p的否命题;(2)判断命题p的否命题的真假,并证明你的结论.【解】(1)命题p的否命题为“若ac<0,则二次方程ax2+bx+c=0有实根”.(2)命题p的否命题是真命题.证明如下:∵ac<0,∴-ac>0⇒Δ=b2-4ac>0⇒二次方程ax2+bx+c=0有实根.∴该命题是真命题.[能力提升]1.与命题“若a·b=0,则a⊥b”等价的命题是()A.若a·b≠0,则a不垂直于bB.若a⊥b,则a·b=0C.若a不垂直于b,则a·b≠0D.若a·b≠0,则a⊥b【解析】原命题与其逆否命题为等价命题.【答案】 C2.州期末)命题“若x+y是偶数,则x,y都是偶数”的逆否命题是()A.若x,y都不是偶数,则x+y不是偶数B.若x,y不都是偶数,则x+y是偶数C.若x,y不都是偶数,则x+y不是偶数D.若x,y都不是偶数,则x+y是偶数【解析】“x,y都是偶数”的否定为“x,y不都是偶数”,“x+y是偶数”的否定是“x+y不是偶数”.故选C.【答案】 C3.下列命题中________为真命题(填上所有正确命题的序号).①若A∩B=A,则A B;②“若x=y=0,则x2+y2=0”的逆命题;③“全等三角形是相似三角形”的逆命题;④“圆内接四边形对角互补”的逆否命题.【解析】①错误,若A∩B=A,则A⊆B;②正确,它的逆命题为“若x2+y2=0,则x=y=0”为真命题;③错误,它的逆命题为“相似三角形是全等三角形”为假命题;④正确,因为原命题为真命题,故逆否命题也为真命题.【答案】②④4.写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题,然后判断真假.(1)等高的两个三角形是全等三角形;(2)弦的垂直平分线平分弦所对的弧.【解】(1)逆命题:若两个三角形全等,则这两个三角形等高,是真命题;否命题:若两个三角形不等高,则这两个三角形不全等,是真命题;逆否命题:若两个三角形不全等,则这两个三角形不等高,是假命题.(2)逆命题:若一条直线平分弦所对的弧,则这条直线是弦的垂直平分线,是假命题;否命题:若一条直线不是弦的垂直平分线,则这条直线不平分弦所对的弧,是假命题;逆否命题:若一条直线不平分弦所对的弧,则这条直线不是弦的垂直平分线,是真命题.。
一.知识点回顾:1、命题:可以判断真假的语句叫命题;逻辑联结词:“或”“且”“非”这些词就叫做逻辑联结词;简单命题:不含逻辑联结词的命题;复合命题:由简单命题与逻辑联结词构成的命题.常用小写的拉丁字母p,q,r,s,……表示命题.2、四种命题及其相互关系四种命题的真假性之间的关系:⑴、两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;⑵、两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.3、充分条件、必要条件与充要条件⇒,那么就说:p是q的充分条件,q是p的必要条⑴、一般地,如果已知p q件;⇔,则p是q的充分必要条件,简称充要条件.若p q⑵、充分条件,必要条件与充要条件主要用来区分命题的条件p与结论q之间的关系:Ⅰ、从逻辑推理关系上看:⇒,则p是q充分条件,q是p的必要条件;①若p q②若p q ⇒,但q p ,则p 是q 充分而不必要条件;③若p q ,但q p ⇒,则p 是q 必要而不充分条件;④若p q ⇒且q p ⇒,则p 是q 的充要条件;⑤若p q 且q p ,则p 是q 的既不充分也不必要条件. Ⅱ、从集合与集合之间的关系上看: 已知{A x x =满足条件}p ,{B x x =满足条件}q :①若A B ⊆,则p 是q 充分条件;②若B A ⊆,则p 是q 必要条件;③若A B ,则p 是q 充分而不必要条件;④若B A ,则p 是q 必要而不充分条件;⑤若A B =,则p 是q 的充要条件;⑥若A B ⊄且B A ⊄,则p 是q 的既不充分也不必要条件.4、复合命题⑴复合命题有三种形式:p 或q (p q ∨);p 且q (p q ∧);非p (p ⌝). ⑵复合命题的真假判断“p 或q ”形式复合命题的真假判断方法:一真必真;“p 且q ”形式复合命题的真假判断方法:一假必假;“非p ”形式复合命题的真假判断方法:真假相对.5、全称量词与存在量词⑴全称量词与全称命题短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“∀”表示.含有全称量词的命题,叫做全称命题.⑵存在量词与特称命题短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“∃”表示.含有存在量词的命题,叫做特称命题.⑶全称命题与特称命题的符号表示及否定①全称命题p :,()x p x ∀∈M ,它的否定p ⌝:00,().x p x ∃∈M ⌝全称命题的否定是特称命题.②特称命题p :00,(),x p x ∃∈M ,它的否定p ⌝:,().x p x ∀∈M ⌝特称命题的否定是全称命题.二.典题训练:【例1】 判断下列命题的真假.(1)若x ∈A ∪B ,则x ∈B 的逆命题与逆否命题;(2)若0<x <5,则|x -2|<3的否命题与逆否命题;(3)设a 、b 为非零向量,如果a⊥b ,则a·b =0的逆命题和否命题.【例2】 若p :-2<a <0,0<b <1;q :关于x 的方程x 2+ax +b =0有两个小于1的正根,则p 是q 的什么条件?【例3】 设p :实数x 满足x 2-4ax +3a 2<0,a <0.q :实数x 满足x 2-x -6≤0或x 2+2x -8>0.且綈p 是綈q 的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.【例4】写出下列命题的否定,并判断其真假.(1)3=2;(2)5>4;(3)对任意实数x,x>0;(4)有些质数是奇数.例5.已知命题p:x1和x2是方程x2-mx-2=0的两个实根,不等式a2-5a-3≥|x1-x2|对任意实数m∈[-1,1]恒成立;命题q:不等式ax2+2x-1>0有解;若命题p是真命题,命题q是假命题,求a的取值范围.例6.判断命题“已知a、x为实数,如果关于x的不等式x2+(2a+1)x+a2+2≤0的解集非空,则a≥1”的逆否命题的真假.例7.已知p :⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-x -13≤2;q :x 2-2x +1-m 2≤0 (m >0),若綈p 是綈q 的必要非充分条件,求实数m 的取值范围.例8.已知方程x 2+(2k -1)x +k 2=0,求使方程有两个大于1的实数根的充要条件.例题解析:例1解(1)若x∈A∪B,则x∈B是假命题,故其逆否命题为假,逆命题为若x∈B,则x∈A∪B,为真命题.(2)∵0<x<5,∴-2<x-2<3,∴0≤|x-2|<3.原命题为真,故其逆否命题为真.否命题:若x≤0或x≥5,则|x-2|≥3.例如当x=-12,⎪⎪⎪⎪⎪⎪-12-2=52<3.故否命题为假.(3)原命题:a,b为非零向量,a⊥b⇒a·b=0为真命题.逆命题:若a,b为非零向量,a·b=0⇒a⊥b为真命题.否命题:设a,b为非零向量,a不垂直b⇒a·b≠0也为真.例2解若a=-1,b=12,则Δ=a2-4b<0,关于x的方程x2+ax+b=0无实根,故p⇒q.若关于x的方程x2+ax+b=0有两个小于1的正根,不妨设这两个根为x 1、x 2,且0<x 1≤x 2<1,则x 1+x 2=-a ,x 1x 2=b .于是0<-a <2,0<b <1,即-2<a <0,0<b <1,故q ⇒p .所以,p 是q 的必要不充分条件.【例3】解 设A ={x |p }={x |x 2-4ax +3a 2<0,a <0}={x |3a <x <a ,a <0}.B ={x |q }={x |x 2-x -6≤0或x 2+2x -8>0}={x |x <-4或x ≥-2}.∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴q 是p 的必要不充分条件.∴A B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤-4a <0或⎩⎪⎨⎪⎧3a ≥-2a <0, 解得-23≤a <0或a ≤-4. 故实数a 的取值范围为(-∞,-4]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫-23,0. 【例4】: 解 (1)3≠2,真命题;(2)5≤4,假命题;(3)存在一个实数x ,x ≤0,真命题;(4)所有质数都不是奇数,假命题.例5.解 ∵x 1,x 2是方程x 2-mx -2=0的两个实根,则x 1+x 2=m 且x 1x 2=-2,∴|x 1-x 2|=x 1+x 22-4x 1x 2=m 2+8,当m ∈[-1,1]时,|x 1-x 2|max =3,由不等式a 2-5a -3≥|x 1-x 2|对任意实数m ∈[-1,1]恒成立可得:a 2-5a -3≥3,∴a ≥6或a ≤-1.所以命题p 为真命题时,a ≥6或a ≤-1.命题q :不等式ax 2+2x -1>0有解,当a >0时,显然有解;当a =0时,2x -1>0有解;当a <0时,∵ax 2+2x -1>0有解,∴Δ=4+4a >0,∴-1<a <0,从而命题q :不等式ax 2+2x -1>0有解时a >-1.又命题q 为假命题,∴a ≤-1.综上得,若p 为真命题且q 为假命题则a ≤-1.例6.解 方法一 (直接法)逆否命题:已知a 、x 为实数,如果a <1,则关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集.判断如下:二次函数y =x 2+(2a +1)x +a 2+2图象的开口向上,判别式Δ=(2a +1)2-4(a 2+2)=4a -7.∵a <1,∴4a -7<0.即二次函数y =x 2+(2a +1)x +a 2+2与x 轴无交点,∴关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集,故逆否命题为真. 方法二 (先判断原命题的真假)∵a 、x 为实数,且关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集非空, ∴Δ=(2a +1)2-4(a 2+2)≥0,即4a -7≥0,解得a ≥74, ∵a ≥74>1,∴原命题为真. 又∵原命题与其逆否命题等价,∴逆否命题为真.方法三 (利用集合的包含关系求解)命题p :关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0有非空解集.命题q :a ≥1.∴p :A ={a |关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0有实数解}={a |(2a +1)2-4(a 2+2)≥0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫a |a ≥74, q :B ={a |a ≥1}.∵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.即原命题的逆否命题为真.例7.解 綈p :⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-x -13>2,解得x <-2,或x >10, A ={x |x <-2,或x >10}.綈q :x 2-2x +1-m 2>0,解得x <1-m ,或x >1+m ,B ={x |x <1-m ,或x >1+m }.∵綈p 是綈q 的必要非充分条件,∴BA ,即⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤-21+m ≥10且等号不能同时成立⇒m ≥9, ∴m ≥9.例8.解 令f (x )=x 2+(2k -1)x +k 2,方程有两个大于1的实数根⇔⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=2k -12-4k 2≥0-2k -12>1f 1>0, 即k <-2. 所以其充要条件为k <-2.。
四、课后作业 (查看更多本章节同步练习题,请到快乐学)A. 真 真 B. 假 假 C. 真 假 D. 假 真解:B因为 " 或 " 的否定是真命题,则 " 或 "为假命题,故 , 都为假命题.p q p q p q p q p q p q p q 若命题 ,则 为( )A. 且 B. 或 C. 且 D. 解:B因为命题 ,所以 且 ,故命题 或 .p :x ∈A ∩B ¬p x ∉A x ∉B x ∉A x ∉B x ∈A x ∉B x ∉A ∪B p :x ∈A ∩B x ∈A x ∈B ¬p :x ∉A x ∉B 答案:1. 已知命题 ,则 是 A .B . 或 C . 且 D .Cp :x ∈A ∪B ¬p ()x ∉A ∩B x ∉A x ∉B x ∉A x ∉Bx ∈A ∩B答案:解析:2. 已知命题 :所有有理数都是实数;命题 :正数的对数都是负数,则下列命题中为真命题的是A .B .C .D .D命题 为真命题,命题 为假命题,从而上述叙述中只有 为真命题.p q ()(¬p )∨qp ∧q (¬p )∧(¬q )(¬p )∨(¬q )p q (¬p )∨(¬q )答案:解析:3. 如果命题" "为真命题,则 A . 均为真命题B . 均为假命题C . 中至少有一个为真命题D . 中至多有一个为真命题D 的否定为 ,∴ 中至少有一个为真命题.∴ 中至多有一个为真命题.¬(p ∧q )()p ,q p ,q p ,q p ,q ¬(p ∧q )(¬p )∨(¬q )¬p ,¬q p ,q 答案:解析:4. 命题 若 ,则 是 的充分而不必要条件;命题 函数 的定义域是 ,则 A ." 或 "为假B ." 且 "为真C . 真 假D . 假 真D 当 , 时,从 不能推出 ,所以 为 假命题, 显然为真.p :a ,b ∈R |a |+|b |>1|a +b |>1q :y =|x −1|−2−−−−−−−−√(−∞,−1]∪[3,+∞)()p q p q p q p q a=−2b =2|a |+|b |>1|a +b |>1pq高考不提分,赔付1万元,关注快乐学了解详情。
第一章常用逻辑用语§ 1.1命题及其关系1.1.1命题【课时目标】 1.了解命题的概念,会判断一个命题的真假.2.会将一个命题改写成“若p,则q”的形式.1.一般地,我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断________的__________叫做命题.其中判断为______的语句叫做真命题,判断为______的语句叫做假命题.2.在数学中,“若p,则q”是命题的常见形式,其中p叫做命题的________,q叫做命题的________.一、选择题1.下列语句中是命题的是()A.周期函数的和是周期函数吗?B.sin 45°=1C.x2+2x-1>0D.梯形是不是平面图形呢?2.下列语句是命题的是()①三角形内角和等于180°;②2>3;③一个数不是正数就是负数;④x>2;⑤这座山真险啊!A.①②③B.①③④C.①②⑤D.②③⑤3.下列命题中,是真命题的是()A.{x∈R|x2+1=0}不是空集B.若x2=1,则x=1C.空集是任何集合的真子集D.x2-5x=0的根是自然数4.已知命题“非空集合M的元素都是集合P的元素”是假命题,那么下列命题:①M的元素都不是P的元素;②M中有不属于P的元素;③M中有P的元素;④M中元素不都是P的元素.其中真命题的个数为()A.1 B.2 C.3 D.45.命题“6的倍数既能被2整除,也能被3整除”的结论是()A.这个数能被2整除B.这个数能被3整除C.这个数既能被2整除,也能被3整除D.这个数是6的倍数6.在空间中,下列命题正确的是()A.平行直线的平行投影重合B .平行于同一直线的两个平面平行C .垂直于同一平面的两个平面平行D .二、填空题7.下列命题:①若xy =1,则x ,y 互为倒数;②四条边相等的四边形是正方形;③平行四边形是梯形;④若ac 2>bc 2,则a >b .其中真命题的序号是________.8.命题“奇函数的图象关于原点对称”的条件p 是____________________,结论q 是_ _______________________________________________________________________.9.下列语句是命题的是________.①求证3是无理数;②x 2+4x +4≥0;③你是高一的学生吗?④一个正数不是素数就是合数;⑤若x ∈R ,则x 2+4x +7>0.三、解答题10.判断下列命题的真假:(1)已知a ,b ,c ,d ∈R ,若a ≠c ,b ≠d ,则a +b ≠c +d ;(2)对任意的x ∈N ,都有x 3>x 2成立;(3)若m >1,则方程x 2-2x +m =0无实数根;(4)存在一个三角形没有外接圆.11.把下列命题改写成“若p ,则q ”的形式,并判断真假.(1)偶数能被2整除.(2)当m >14时,mx 2-x +1=0无实根.12.设有两个命题:p :x 2-2x +2≥m 的解集为R ;q :函数f (x )=-(7-3m )x 是减函数,若这两个命题中有且只有一个是真命题,求实数m 的取值范围.【能力提升】13.设非空集合S ={x |m ≤x ≤l }满足:当x ∈S 时,有x 2∈S .给出如下三个命题:①若m =1,则S ={1};②若m =-12,则14≤l ≤1; ③若l =12,则-22≤m ≤0. 其中正确命题的个数是( )A .0B .1C .2D .314.设α,β,γ为两两不重合的平面,l ,m ,n 为两两不重合的直线,给出下列四个命题: ①若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β;②若m ⊂α,n ⊂α,m ∥β,n ∥β,则α∥β;③若α∥β,l ⊂α,则l ∥β;④若α∩β=l ,β∩γ=m ,γ∩α=n ,l ∥γ,则m ∥n .其中真命题的个数是( )A .1B .2C .3D .41.判断一个语句是否为命题的关键是能否判断真假,只有能判断真假的语句才是命题.2.真命题是可以经过推理证明正确的命题,假命题只需举一反例说明即可.3.在判断命题的条件和结论时,可以先将命题改写成“若p 则q ”的形式,改法不一定唯一.课时作业答案解析第一章 常用逻辑用语§1.1 命题及其关系1.1.1 命题知识梳理1.真假 陈述句 真 假2.条件 结论作业设计1.B [A 、D 是疑问句,不是命题,C 中语句不能判断真假.]2.A [④中语句不能判断真假,⑤中语句为感叹句,不能作为命题.]3.D [A 中方程在实数范围内无解,故是假命题;B 中若x 2=1,则x =±1,故B 是假命题;因空集是任何非空集合的真子集,故C 是假命题;所以选D.]4.B [命题②④为真命题.]5.C [命题可改写为:如果一个数是6的倍数,那么这个数既能被2整除,也能被3整除.]6.D7.①④解析 ①④是真命题,②四条边相等的四边形也可以是菱形,③平行四边形不是梯形.8.若一个函数是奇函数 这个函数的图象关于原点对称9.②④⑤解析 ①③不是命题,①是祈使句,③是疑问句.而②④⑤是命题,其中④是假命题,如正数12既不是素数也不是合数,②⑤是真命题,x 2+4x +4=(x +2)2≥0恒成立,x 2+4x +7=(x +2)2+3>0恒成立.10.解 (1)假命题.反例:1≠4,5≠2,而1+5=4+2.(2)假命题.反例:当x =0时,x 3>x 2不成立.(3)真命题.∵m >1⇒Δ=4-4m <0,∴方程x 2-2x +m =0无实数根.(4)假命题.因为不共线的三点确定一个圆. 11.解 (1)若一个数是偶数,则这个数能被2整除,真命题.(2)若m >14,则mx 2-x +1=0无实数根,真命题. 12.解 若命题p 为真命题,则根据绝对值的几何意义可知m ≤1;若命题q 为真命题,则7-3m >1,即m <2.所以命题p 和q 中有且只有一个是真命题时,有p 真q 假或p 假q 真,即⎩⎪⎨⎪⎧ m ≤1,m ≥2或⎩⎪⎨⎪⎧m >1,m <2. 故m 的取值范围是1<m <2.13.D [①m =1时,l ≥m =1且x 2≥1,∴l =1,故①正确.②m =-12时,m 2=14,故l ≥14.又l ≤1,∴②正确. ③l =12时,m 2≤12且m ≤0,则-22≤m ≤0,∴③正确.] 14.B [①由面面垂直知,不正确;②由线面平行判定定理知,缺少m、n相交于一点这一条件,故不正确;③由线面平行判定定理知,正确;④由线面相交、及线面、线线平行分析知,正确.综上所述知,③,④正确.]高中数学学习技巧:在学习的过程中逐步做到:提出问题,实验探究,展开讨论,形成新知,应用反思。
一、选择题1.已知命题p :x ∀∈R ,210x x -+<;命题 q :x ∃∈R ,23x x >,则下列命题中为真命题的是( ) A .p q ∧B .p q ⌝∧C .p q ∧⌝D .p q ⌝∧⌝2.下列说法不正确的是( ) A .命题“若a b >,则ac bc >”是真命题 B .命题“若220a b +=,则,a b 全为0”是真命题C .命题“若0a =,则0ab =”的否命题是“若0a ≠,则0ab ≠”D .命题“若0a =,则0ab =”的逆否命题是“若0ab ≠,则0a ≠” 3.下列说法正确的个数是( )①“若4a b +≥,则,a b 中至少有一个不小于2“的逆命题是真命题 ②命题“设,a b ∈R ,若6a b +≠,则3a ≠或3b ≠”是一个真命题 ③“0x R ∃∈,2000x x -<”的否定是“x R ∀∈,20x x ->” ④1a b +>是a b >的一个必要不充分条件 A .0B .1C .2D .34.下列说法中错误的是( )A .命题“1x ∀>,20x x ->”的否定是“01x ∃>,2000x x -≤”.B .在ABC 中,sin sin cos cos A B A B A B <⇔<⇔>.C .已知某6个数据的平均数为3,方差为2,现又加入一个新数据3,则此时这7个数的平均数和方差不变.D .从装有完全相同的4个红球和2个黄球的盒子中任取2个小球,则事件“至多一个红球”与“都是红球”互斥且对立.5.已知命题p :若x y >且y z >,则()()1122log log x y y z -<-,则命题p 的逆否命题及其真假分别为( )A .若()()1122log log x y y z -≥-,则x y ≤且y z ≤,真B .若()()1122log log x y y z -≥-,则x y ≤或y z ≤,真C .若()()1122log log x y y z -≥-,则x y ≤且y z ≤,假D .若()()1122log log x y y z -≥-,则x y ≤或y z ≤,假6.已知0a b >>,给出下列命题:①1=,则1a b -<; ②若331a b -=,则1a b -<; ③若1a b e e -=,则1a b -<; ④若ln ln 1a b -=,则1a b -<. 其中真命题的个数是( )A .1B .2C .3D .47.下列有关命题的说法错误的是( ) A .“若22am bm <,则a b <”的逆命题为假命题B .命题“如果()()150x x +-=2=”的否命题是真命题C .若p q ∧为假命题,则p 、q 均为假命题D .若p q ∨为假命题,则p 、q 均为假命题8.已知p :2+2=5;q :3>2,则下列判断错误的是( ) A .“p ∨q ”为真,“¬q ”为假 B .“p ∧q ”为假,“¬p ”为真 C .“p ∧q ”为假,“¬p ”为假 D .“p ∨q ”为真,“¬p ”为真9.下列判断错误的是( )A .()0f x '=是0x x =为可导函数()y f x =的极值点的必要不充分条件B .命题“32,10x x x ∀∈--≤R ”的否定是32,10x x x ∃∈-->RC .命题“若11x -<<,则21x <”的逆否命题是“若21x >,则1x >或1x <-”D .若0m >,则方程20x x m +-=有实数根的逆命题是假命题 10.若函数()sin f x x x =,则对a ,,22b ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,不等式()()f a f b >成立的一个充要条件是( ) A .a b >B .a b <C .a b >D .22a b >11.记不等式()()22124x y -+-≤表示的平面区域为D .命题p :()x y D ∀∈,,28x y +≤;命题q :(),x y D ∃∈,21x y +≤-.下面给出了四个命题:①p q ∨;②p q ⌝∨;③p q ∧⌝;④p q ⌝∧⌝.这四个命题中,所有真命题的编号是( ) A .①③B .②④C .②③D .①④12.将函数()sin 3y x ϕ=+的图象沿x 轴向左平移9π个单位长度后,得到函数()f x 的图象,则“6π=ϕ”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 .充分必要条件D .既不充分也不必要条件二、填空题13.若12,[3,4]x x ∀∈∃∈R ,使2211221225x x x x x ax +++-成立,则实数a 的取值范围是______. 14.下列说法中:①命题“对任意的1x >,有21x >”的否定为“存在1x ≤,有21x ≤”;②“对于任意的x D ∈,总有()f x M ≥(M 为常数)”是“函数()y f x =在区间D 上的最小值为M ”的必要不充分条件;③若1x ,()20,x ∈+∞,则函数()log a f x x =满足()()()1212f x f x f x x +=; ④若1x ,2x ∈R ,12x x ≠,则函数()2xf x =满足()()121222f x f x x x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭.所有正确说法的序号______.(把满足条件的序号全部写在横线上)15.若命题“x ∃∈R ,220x x a --<”是假命题,则实数a 的取值范围是______. 16.“14a =”是“对任意的正数x ,均有1ax x +≥”的________条件.17.在整数集Z 中,被5除所得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[]k ,即[]{}5,0,1,2,3,4k n k n Z k =+∈=.给出如下四个结论:①[]20111∈, ②[]33-∈,③[][][][][]01234Z =⋃⋃⋃⋃,④整数,a b 属于同一类的充要条件是[]0a b -∈. 其中正确的个数是___________ 18.给出下列命题:①命题“若21x =,则1x =”的否命题为“若21x =,则1x ≠”; ②“1x =-”是“2560x x --=”的必要不充分条件;③x R ∃∈命题“,使得210x x +-<”的否定是:“x R ∀∈,均有210x x -->”; ④命题“若x y =,则 sin sin x y =”的逆否命题为真命题 其中所有正确命题的序号是________. 19.下列说法:(1)设a ,b 是正实数,则“a >b >1”是“log 2a >log 2b”的充要条件; (2)对于实数a ,b ,c ,如果ac >bc ,则a >b ; (3)“m=12”是直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m-2)x+(m+2)y-3=0相互垂直的充分不必要条件;(4)等比数列{a n }的公比为q ,则“a 1>0且q >1”是对任意n ∈N +,都有a n+1>a n 的充分不必要条件;其中正确的命题有______ 20.给出下列四个命题中:①命题“若x ≥2且y ≥3,则x +y ≥5”为假命题.②命题“若x 2-4x +3=0,则x =3”的逆否命题为:“若x ≠3,则x 2-4x +3≠0”. ③“x >1”是“|x |>0”的充分不必要条件④关于x 的不等式|x +1|+|x -3|≥m 的解集为R ,则m ≤4. 其中所有正确命题的序号是______.三、解答题21.设命题p :实数x 满足()(3)0x a x a --<,其中0a >,命题:q 实数x 满足428x ≤≤.(1)若1a =,且p q ∧为真,求实数x 的取值范围;(2)若p ⌝是q ⌝的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.22.已知:()2:,21p x R x m x ∀∈>+,0:,q x R ∃∈200210x x m +--=,(1)若q 是真命题,求实数m 的取值范围; (2)若()p q ∧⌝为真命题,求实数m 的取值范围.23.已知p :2430x x -+<,q :()()210x m x m m R -++<∈.(1)求不等式2430x x -+<的解集;(2)若q 是p 的必要不充分条件,求m 的取值范围.24.定义:如果存在实数x ,y 使c xa yb =+,那么就说向量c 可由向量a b ,线性表出.给出命题:p :空间三个非零向量a b c ,,中存在一个向量可由另两个向量线性表出.q :空间三个非零向量a b c ,,共面.判断p 是q 的什么条件,并证明你的结论. 25.已知集合{}2320A x x x =-+=,{}210B x x ax a =-+-=,{}220C x x mx =-+=.(1)若命题p :“x B ∀∈,都有x A ∈”为真命题,求实数a 的取值集合; (2)若C ≠∅,且“x A ∈”是“x C ∈”的必要条件,求实数m 的取值集合. 26.已知命题p :任意2,230x R x mx m ∈-->成立;命题q :存在2,410x R x mx ∈++<成立.(1)若命题p 为真命题,求实数m 的取值范围;(2)若命题,p q 中恰有一个为真命题,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】分别判断两个命题p , q 的真假,结合复合命题真假关系进行判断即可. 【详解】对于命题p ,取1x =时,10<不成立,故命题p 为假命题, 对于命题 q ,1x =-时,23(1)(1)->-成立,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,p q ⌝∧⌝为假命题,故选:B 【点睛】本题主要考查复合命题真假关系的判断,结合条件判断命题p ,q 的真假是解决本题的关键.2.A解析:A 【分析】根据不等式性质,真命题,否命题,逆否命题性质逐一判断各个选项即可. 【详解】A 选项,若a b >,当0c ≤时,ac bc >不成立,所以命题为假命题,所以A 不正确B 选项,若220a b +=,则,a b 全为0正确,所以命题为真命题,正确C 选项,否命题否定结论和条件,本选项满足否命题形式,正确D 选项,命题“若0a =,则0ab =”的逆否命题是“若0ab ≠,则0a ≠”满足逆否命题的形式. 所以答案选A 【点睛】本题考查了不等式的性质,真命题的判断,否命题和逆否命题的知识.属于基础题目.3.C解析:C 【解析】对于①,原命题的逆命题为:若,? a b 中至少有一个不小于2,则4a b +≥,而4,?4a b ==-满足,? a b 中至少有一个不小于2,但此时0a b +=,故①是假命题;对于②,此命题的逆否命题为“设,?a b R ∈,若3a =且3b =,则6a b +=”,此命题为真命题,所以原命题也是真命题,故②是真命题;对于③“20000x R x x ∃∈-<,”的否定是“20x R x x ∀∈-≥,”,故③是假命题;对于④,由a b >可推得1a b >-,故④是真命题,故选C .点睛:本题考查了简易逻辑的判定方法、特称命题的否定等基础知识与基本技能,考查了推理能力与计算能力,属于中档题;四种命题的关系中,互为逆否命题的两个命题真假性相同,当判断原命题的真假比较复杂时,可转化为其逆否命题的真假,充分条件、必要条件的判定相当于判定原命题、逆命题的真假.4.C解析:C 【分析】选项A 根据命题的否定判断,选项B 根据正弦定理及两角和的余弦公式判定即可,选项C 可根据均值及方差的性质判断,选项D 根据互斥事件与对立事件的定义判断即可. 【详解】A 中根据命题的否定可知,命题“1x ∀>,20x x ->”的否定是“01x ∃>,2000x x -≤”正确;B 中A B <可知a b <,根据正弦定理可得sin sin A B <,同理可知由sin sin A B <可得a b <,可得A B <,即sin sin A B A B <⇔<,因为cos y x =在(0,)x π∈上单调递减,且(0,),(0,)A B ππ∈∈,所以cos cos A B A B <⇔>,故正确;C 中设原数据中方差为2s ,则加入一个新数据3后平均值为63337⨯+=,方差为2226(33)677s s ⨯+-=,故不正确;D 中,事件“至多一个红球”与“都是红球”不能同时发生,而且在一次试验中有且只有一个事件发生, 故互斥且对立正确. 故选:C 【点睛】本题主要考查了命题的否定,三角形中的充要条件,平均值与方差,互斥与对立事件,属于中档题.5.D解析:D 【分析】先根据逆否命题的概念写出命题p 的逆否命题,再举反例说明其真假. 【详解】命题p 的逆否命题为“若()()1122log log x y y z -≥-,则x y ≤或y z ≤”;由于原命题为假(如4x =,3y =,1z =),故其逆否命题也为假, 故选:D. 【点睛】本题主要考查命题的逆否命题及其真假的判断,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.6.B解析:B 【分析】①1=1,然后两边平方,再通过作差法即可得解; ②若331a b -=,则331a b -=,然后利用立方差公式可知23(1)(1)a a a b -++=,再结合0a b >>以及不等式的性质即可判断;③若1abe e -=,则111a b a bb b b e e e e e e-+===+,再利用0b >,得出1b e >,从而求得a be -的范围,进而判断;④取特殊值,a e =,1b =即可判断. 【详解】解:①1=,1,所以1a b =++所以11a b -=+,即①错误; 若331a b -=, 则331a b -=,即23(1)(1)a a a b -++=, 因为0a b >>, 所以22a b >, 所以221a a b ++>,所以1a b -<,即1a b -<,所以②正确; 若1a b e e -=, 则111a b a bb b b e e ee e e-+===+, 因为0b >,所以12a b e e -<<<, 所以1a b -<,即③正确;④取a e =,1b =,满足1lna lnb -=, 但1a b ->,所以④错误; 所以真命题有②③, 故选:B . 【点睛】本题考查命题真假的判断,涉及根据不等式的性质证明不等式、指对运算法则、立方差公式等,考查学生的分析能力和运算能力.7.C解析:C 【分析】写出逆命题和否命题,判断正误,根据或和且的命题真假判断命题真假得到答案. 【详解】逆命题为:若a b <,则22am bm <,当0m =是不成立,故为假命题,A 正确;否命题为:如果()()150x x +-≠2≠,为真命题,B 正确; 若p q ∧为假命题,则p 、q 不同时为真,C 错误;若p q ∨为假命题,则p 、q 均为假命题,D 正确; 故选:C . 【点睛】本题考查了逆命题和否命题,或和且命题的判断,意在考查学生的推断能力.8.C解析:C【分析】先判定命题p 为假命题,命题q 为真命题,再结合复合命题的真假判定,即可求解. 【详解】由题意,命题:225p +=为假命题,命题:32q >为真命题,所以命题p q ∧为假命题,p ⌝为真命题,命题p q ∨为真命题,q ⌝为假命题, 故选:C . 【点睛】本题主要考查了复合命题的真假判定,其中解答中正确判定命题,p q 的真假,熟记复合命题的真假判定方法是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.9.C解析:C 【分析】根据必要不充分条件的判断方法,即可得出A 正确;写出原命题的否定命题,即可判断B ;写出原命题的逆否命题,即可判断C ;写出原命题的逆命题,即可判断D. 【详解】对于A ,()0f x '=是0x x =为可导函数()y f x =的极值点的必要不充分条件,故A 正确;对于B ,命题“32,10x x x ∀∈--≤R ”的否定是32,10x x x ∃∈-->R ,故B 正确; 对于C ,命题“若11x -<<,则21x <”的逆否命题是“若21x ≥,则1≥x 或1x ≤-”,故C 错误;对于D ,命题“若0m >,则方程20x x m +-=有实数根”的逆命题是 “若方程20x x m +-=有实数根,则0m >”当方程20x x m +-=有实数根时,140m =+≥,即14m ≥-, 所以命题“若0m >,则方程20x x m +-=有实数根”的逆命题为假命题,故D 正确. 故选:C. 【点睛】(1)从逻辑关系上看,若p q ⇒,但q p ⇒/,则p 是q 的充分不必要条件;若p q ⇒/,但q p ⇒,则p 是q 的必要不充分条件;若p q ⇒,且q p ⇒,则p 是q 的充要条件;若p q ⇒/,且q p ⇒/,则p 是q 的既不充分也不必要条件. (2)含有一个量词的命题的否定:一般地,写含有一个量词的命题的否定,首先要明确这个命题是全称命题还是特称命题,并找到量词及相应结论,然后把命题中的全称量词改成存在量词,存在量词改成全称量词,同时否定结论;对于省略量词的命题,应先挖掘命题中隐含的量词,改写成含量词的完整形式,再依据规则来写出命题的否定.(3)由原命题写出其他三种命题,关键要分清原命题的条件和结论:将原命题的条件和结论交换,即得原命题的逆命题;将原命题的条件和结论进行否定,作为新命题的条件和结论,即得原命题的否命题.否定命题的条件或结论,关键是否定条件或结论的关键词;先写出原命题的逆命题,再写出逆命题的否命题,即得逆否命题,也可以先写出原命题的否命题,再写出否命题的逆命题,即得逆否命题.10.D解析:D 【分析】先分析函数的奇偶性,由导数得出函数的单调性,利用这两个性质求解. 【详解】()sin f x x x =,()sin()sin ()f x x x x x f x -=--==,()f x 是偶函数,()sin cos f x x x x '=+,在02x π≤<时,()0f x '≥,()f x 递增,所以22()()()()f a f b f a f b a b a b >⇔>⇔>⇒>. 故选:D. 【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性,用函数的这两个性质求解不等式.本题还考查了导数与单调性的关系.掌握用导数研究不等式的方法是解题关键.11.B解析:B 【分析】画出平面区域D ,直线28x y +=和直线21x y +=-,根据图像判断出命题p 和命题q 的真假,从而得到答案. 【详解】平面区域为D 满足不等式()()22124x y -+-≤, 画出其图像如图所示,再画出直线28x y +=和直线21x y +=-,根据图像可得存在(),x y D ∈,在直线28x y +=的上方, 所以命题p :()x y D ∀∈,,28x y +≤,是假命题, 不存在(),x y D ∈,在直线21x y +=-的下方 所以命题q :(),x y D ∃∈,21x y +≤-,是假命题.所以①p q ∨为假命题;②p q ⌝∨为真命题;③p q ∧⌝为假命题;④p q ⌝∧⌝为真命题. 故选:B.【点睛】本题考查判断含有逻辑联结词命题的真假,根据不等式画可行域,判断点是否在可行域内,属于中档题.12.A解析:A 【分析】求出函数()y f x =的解析式,由函数()y f x =为偶函数得出ϕ的表达式,然后利用充分条件和必要条件的定义判断即可. 【详解】将函数()sin 3y x ϕ=+的图象沿x 轴向左平移9π个单位长度,得到的图象对应函数的解析式为()sin 3sin 393f x x x ππϕϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 若函数()y f x =为偶函数,则()32k k Z ππϕπ+=+∈,解得()6k k Z πϕπ=+∈,当0k =时,6π=ϕ. 因此,“6π=ϕ”是“()y f x =是偶函数”的充分不必要条件. 故选:A. 【点睛】本题考查充分不必要条件的判断,同时也考查了利用图象变换求三角函数解析式以及利用三角函数的奇偶性求参数,考查运算求解能力与推理能力,属于中等题.二、填空题13.【分析】先整理为关于的不等式恒成立求出相应的最值后得不等式在时能成立分离参数整理为求出诉最大值可得结论【详解】由得∴当时取得最小值∴使成立即使成立设设则∴即∴在时是增函数∴在上有∴故答案为:【点睛】 解析:(,5]-∞【分析】先整理为关于1x 的不等式恒成立,求出相应的最值后,得不等式222222154x x x ax -+--+-在2[3,4]x ∈时能成立,分离参数整理为223414x a x ≤++,求出223414x x ++诉最大值可得结论. 【详解】由2211221225x x x x x ax ≥++-+,得2212122(2)5x x x x ax +-≥-+-, ∴当2112x x =-时,()21212x x x +-取得最小值()22222221211224x x x x x ⎛⎫⎛⎫-+--=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ∴2[3,4]x ∃∈,使222222154x x x ax -+--+-成立,即2[3,4]x ∃∈,使223414a x x ++成立. 设3414t y t=++,设1234t t ≤<≤,则12120,316t t t t -<>, ∴12121212121233()(316)44444t t t t t t y y t t t t ---=+--=0<,即12y y <, ∴3414t y t=++在[3,4]∈时,是增函数. ∴223414x y x =++在[3,4]上有max 5y =,∴5a ≤. 故答案为:(,5]-∞. 【点睛】思路点睛:本题考查双变量不等式恒成立求参数范围.解题方法是先整理为以1x 为变量的不等式恒成立,又转化为关于2x 的不等式能成立,分离参数后求得函数的最值.14.②③④【分析】①直接利用命题的否定判断;②函数的最小值和必要不充分条件的应用;③对数的运算关系式的应用;④根据基本不等式可得答案;【详解】①命题对任意的有的否定为存在有故①错误;②对于任意的总解析:②③④ 【分析】①直接利用命题的否定判断;②函数的最小值和必要不充分条件的应用; ③对数的运算关系式的应用; ④根据基本不等式可得答案; 【详解】①命题“对任意的1x >,有21x >”的否定为“存在1x >,有21x ≤”,故①错误; ②“对于任意的x D ∈,总有()f x M ≥(M 为常数)”由于没有说明0x D ∈()0f x M =,所以“函数()y f x =在区间D 上的最小值为M ”不一定成立;函数()y f x =在区间D 上的最小值为M ,总有()f x M ≥(M 为常数)成立,故②正确;③若1x ,()20,x ∈+∞,则函数()log a f x x =满足()1212log log log a a a x x x x =+, 所以()()()1212f x f x f x x +=成立,故③正确;④若1x ,2x ∈R ,12x x ≠,()()1212,33x x f x f x ==,1212232x xx x f ++⎛⎫= ⎪⎝⎭, 因为()30xf x =>,所以()()1212122322x x f x f x x x f +++⎛⎫>=== ⎪⎝⎭,故④正确.故答案为:②③④.【点睛】本题考查了命题的否定、函数的最小值和充分条件和必要条件的应用、对数的运算关系、不等式比较大小的问题.15.【分析】由题意可知恒成立结合二次函数的性质可求的最小值从而可求出实数的取值范围【详解】原命题否定为真命题即∴因为图象开口向上对称轴为则∴故答案为:【点睛】本题考查了由不等式恒成立求参数的取值范围考查 解析:(],1-∞-【分析】由题意可知22a x x ≤-恒成立,结合二次函数的性质可求22x x -的最小值,从而可求出实数a 的取值范围. 【详解】原命题否定,x ∀∈R ,220x x a --≥为真命题,即22a x x ≤-,∴()2min2a x x≤-,因为22y x x =-图象开口向上,对称轴为1x =,则()2min2121x x-=-=-,∴1a ≤-,故答案为: (],1-∞-.本题考查了由不等式恒成立求参数的取值范围,考查了已知命题的真假性求参数的取值范围.本题的关键是由已知得不等式恒成立.16.充分不必要【分析】当时对任意的正数x 均有反过来当对任意的正数x 均有时通过讨论有成立即可判断【详解】当时对任意的正数x 均有当且仅当时等号成立;当对任意的正数x 均有时当时令此时不符合题意;当时显然不满足解析:充分不必要 【分析】当14a =时,对任意的正数x ,均有141a x x x x+=+≥,反过来,当对任意的正数x ,均有1a x x +≥时,通过讨论有14a ≥成立,即可判断.【详解】 当14a =时,对任意的正数x ,均有141a x x x x +=+≥==, 当且仅当12x =时等号成立; 当对任意的正数x ,均有1ax x+≥时,当0a <时,令0x =>,此时0ax x+=,不符合题意; 当0a =时,1≥x ,显然不满足题意;当0a >时,有1ax x+≥, 解得有14a ≥, 所以“14a =”是“对任意的正数x ,均有1ax x +≥”的充分不必要条件故答案为:充分不必要 【点睛】本题考查了充分性和必要性的判断,属于一般题.17.3【分析】根据2011被5除的余数为1可判断①;将=可判断②;根据整数集就是由被5除所得余数为01234可判断③;令根据类的定理可证明④的真假【详解】①由2011÷5=402…1所以2011∈1故①解析:3根据2011被5除的余数为1,可判断①;将3-=52-+,可判断②;根据整数集就是由被5除所得余数为0,1,2,3,4,可判断③;令115a n m =+,225b n m =+,根据“类”的定理可证明④的真假. 【详解】①由2011÷5=402…1,所以2011∈[1],故①正确; ②由()3512-=⨯-+ 所以[]33-∉,故②错误;③整数集就是由被5除所得余数为0,1,2,3,4的整数构成,③正确; ④假设115a n m =+,225b n m =+,()12125a b n n m m -=-+-,,a b 要是同类. 则 12m m =,即120m m -=,所以[]0a b -∈,反之若[]0a b -∈,即120m m -=,所以12m m =,则,a b 是同类. ④正确; 故答案为:3 【点睛】本题考查的知识点是命题的真假判断与应用,正确理解新定义“类”是解答的关键,以及进行简单的合情推理.属中档题.18.④【分析】①根据命题的否命题和原命题之间的关系判断②利用充分条件和必要条件的定义判断③利用特称命题的否定判断④利用逆否命题的等价性进行判断【详解】解:①根据否命题的定义可知命题若则的否命题为若则所以解析:④ 【分析】①根据命题的否命题和原命题之间的关系判断.②利用充分条件和必要条件的定义判断.③利用特称命题的否定判断.④利用逆否命题的等价性进行判断. 【详解】解:①根据否命题的定义可知命题“若21x =,则1x =”的否命题为“若21x ≠,则1x ≠”,所以①错误.②由2560x x --=得1x =-或6x =,所以②“1x =-”是“2560x x --=”的充分不必要条件,所以②错误.③根据特称命题的否定是全称命题得命题“x R ∃∈,使得210x x +-<”的否定是:“x R ∀∈,均有210x x +-”,所以③错误.④根据逆否命题和原命题为等价命题可知原命题正确,所以命题“若x y =,则sin sin x y =”的逆否命题为真命题,所以④正确.故答案为④. 【点睛】本题主要考查命题的真假判断,以及四种命题的真假关系的判断,比较基础.19.(3)(4)【分析】利用充要条件不等式性质两直线垂直的充要条件等比数列为递增数列的条件逐一判断即可【详解】对于(1)求得所以是的充分不必要条件所以错误对于(2)不成立所以错误对于(3)直线与直线相互解析:(3)(4) 【分析】利用充要条件、不等式性质、两直线垂直的充要条件、等比数列为递增数列的条件,逐一判断即可. 【详解】对于(1)22"log log "a b >求得0a b >>,所以"1"a b >>是22"log log "a b >的充分不必要条件,所以错误对于(2)0c <不成立,所以错误对于(3)直线()2310m x my +++=与直线()()2230m x m y -++-=相互垂直,12m =或2m =-,所以正确 对于(4)1"0a >且1"q >可以推出对任意n N +∈,都有1n n a a +>,反之不成立,如数列16,8,4,2----,所以正确故答案为(3)(4) 【点睛】本题考查了命题真假的判断,涉及到不等式性质、充要条件、等比数列的单调性等知识,属于中档题.20.②③④【分析】命题的判断一一进行判断即可对于①显然为假命题;对于②逆否命题条件和结论都否定正确;对于③若x >1则|x|>0若|x|>0则x 不一定大于1;对于④f (x )=|x+1|+|x ﹣3|表示数轴解析:②③④ 【分析】命题的判断,一一进行判断即可.对于①,显然为假命题;对于②,逆否命题,条件和结论都否定,正确;对于③,若x >1,则|x |>0.若|x |>0,则x 不一定大于1;对于④,f (x )=|x +1|+|x ﹣3|表示数轴上点x 到﹣1和3的距离之和. 【详解】对于①,显然为假命题;对于②,逆否命题,条件和结论都否定,正确;对于③,若x >1,则|x |>0.若|x |>0,则x 不一定大于1;对于④,f (x )=|x +1|+|x ﹣3|表示数轴上点x 到﹣1和3的距离之和,最小为4,所以m 4≤.故答案为②③④. 【点睛】本题考查命题真假的判断,综合考查了不等式性质及绝对值的意义,属于中档题.三、解答题21.(1)[)2,3;(2)12a <<. 【分析】(1)当1a =时,分别求出p ,q 成立的等价条件,利用p q ∧为真可得x 的取值范围; (2)由题可得q 是p 的充分不必要条件,得Q P ,从而可得a 的取值范围. 【详解】(1)当1a =时,由()()130x x --<,得p :13x <<, 由428x ≤≤,得:q 23x ≤≤,由p ∧q 为真,即p ,q 均为真命题,因此x 的取值范围是[)2,3. (2)若¬p 是¬q 的充分不必要条件,可得q 是p 的充分不必要条件,由题可得命题p 对应的集合{}3P x a x a =<<,命题q 对应的集合{}23Q x x =≤≤, 所以Q P ,因此2a <且33a <,解得12a <<. 即实数a 的取值范围是12a <<. 【点睛】本题考查充分必要条件的定义和应用,考查复合命题的真假判断,考查分析解决问题的能力,属于基础题.22.(1)2m ≥-;(2)2m <-. 【分析】(1)由题意知,q 是真命题等价于方程2210x x m +--=有实根,利用判别式0∆≥即可求解;(2)由题意知,分别求出p 、q ⌝为真命题时实数m 的取值范围,然后再取交集即可. 【详解】(1)因为0:R,q x ∃∈200210x x m +--=为真命题, 所以方程2210x x m +--=有实根, 所以判别式()4410m ∆=++≥, 所以实数m 的取值范围为2m ≥-.(2)()221x m x >+可化为220mx x m -+<, 若:R,p x ∀∈()221x m x >+为真命题,则220mx x m -+<对任意的x ∈R 恒成立, 当0m =时,不等式可化为20x -<,显然不恒成立;当0m ≠时,有2440m m <⎧⎨-<⎩,1m ∴<-, 由(1)知,若q ⌝为真命题,则2m <-, 又()p q ∧⌝为真,故p 、q ⌝均为真命题,所以实数m 需满足12m m <-⎧⎨<-⎩,解得2m <-,所以实数m 的取值范围为2m <-. 【点睛】本题考查利用复合命题的真假求参数的取值范围;考查运算求解能力和逻辑思维能力;熟练掌握复合命题的真假判断是求解本题的关键;属于中档题. 23.(1){}3|1x x <<(2)()3,+∞ 【分析】(1)分解因式得()()130x x --<,进而求解即可;(2)先将命题q 中不等式分解为()()10x m x --<,所以讨论m 与1的大小,当1m 时,不等式()210x m x m -++<的解是1x m <<,由q 是p 的必要不充分条,则2430x x -+<的解集是()210x m x m -++<(1m )解集的真子集,即可求解,同理讨论当1m <与1m =时的情况.【详解】解:(1)因为2430x x -+<,所以()()130x x --<,所以13x <<, 所求解集为{}|13x x <<.(2)因为q :()()210x m x m m R -++<∈,则()()10x m x --<当1m 时,不等式()210x m x m -++<的解是1x m <<,因为q 是p 的必要不充分条件,所以2430x x -+<的解集是()210x m x m -++<(1m )解集的真子集,所以3m >;当1m <时,不等式()210x m x m -++<的解是1m x <<,因为{}{}||131x x x m x <<⋂<<=∅,不合题意; 当1m =时,不等式2430x x -+<的解集为∅,不合题意. 综上,m 的取值范围是()3,+∞. 【点睛】本题考查含参数的一元二次不等式的解法,考查由充分必要条件求参数的范围,考查运算能力与分类讨论思想.24.充分不必要条件,证明见解析. 【分析】利用给出的定义、向量共面定理即可判断出关系. 【详解】p :空间三个非零向量a ,b ,c 中存在一个向量可由另两个向量线性表出.q :空间三个非零向量a ,b ,c 共面.p 是q 的充分不必要条件.证明如下:若空间三个非零向量a ,b ,c 中存在一个向量可由另两个向量线性表出, 不妨设c xa yb =+,则由向量共面定理知,a ,b ,c 共面, 即p q ⇒,反之不成立,例如,三个非零向量a ,b ,c 共面,且//a b ,而c 与a ,b 不共线,则c 无法用a ,b 线性表示. p ∴是q 的充分不必要条件.【点睛】本题考查了向量共线共面定理、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.25.(1){2,3};(2){3}. 【分析】(1)解方程确定集合,A B ,再根据命题p 为真求得a ; (2)题意说明x C ∈是x A ∈的充分条件,由此可求得m 值. 【详解】 由题意{1,2}A =,(1)2a =时,{1}B =满足题意,2a ≠时,{1,1}B a =-, 则∵x B ∀∈,都有x A ∈,∴12a -=,3a =, ∴a 的取值集合是{2,3};(2)∵“x A ∈”是“x C ∈”的必要条件,∴x C x A ∈⇒∈.若280m ∆=-=,即m =±C =或{C =均不合题意, 又C ≠∅,∴0∆>,因此12{,}C x x =,又12,x A x A ∈∈, 因此不妨设11x =,22x =,则123m x x =+=.∴m 的取值集合是{3}.【点睛】关键点点睛:本题考查由充分必要条件求参数,解题方法是根据充分条件,必要条件的定义得出集合中元素的性质,从而得出结论.也可由充分必要条件与集合包含之间的关系确定集合的关系,从而得出结论. 26.(1)(3,0)-;(2)(]11,3,0,22⎡⎫⎛⎫-∞--+∞⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭. 【分析】(1)只需24120m m ∆=+<,然后求解m 的取值范围; (2)分p 真q 假、p 假q 真两种情况讨论求解. 【详解】解:(1)若命题p 为真命题,则24120m m ∆=+<,解得30m -<<,故实数m 的取值范围(3,0)-(2)若命题q 为真命题,则21640m ∆=->,解得12m <-或12m > ∵命题,p q 中恰有一个为真命题, ∴命题,p q 一真一假①当p 真q 假时,301122m m -<<⎧⎪⎨-≤≤⎪⎩,解得:102m -≤<②当p 假q 真时,301122m m m m ≤-≥⎧⎪⎨-⎪⎩或或,解得:3m ≤-或12m >.综上,实数m 的取值范围(]11,3,0,22⎡⎫⎛⎫-∞--+∞⎪ ⎪⎢⎣⎭⎝⎭. 【点睛】本题考查根据命题的真假求解参数的取值范围,考查二次不等式恒成立与有解问题,难度一般.。
第一章 1.4 1.4.1 1.4.2一、选择题1.下列命题中全称命题的个数为( )①平行四边形的对角线互相平分;②梯形有两边平行;③存在一个菱形,它的四条边不相等.A .0B .1C .2D .3[答案] C[解析] ①②是全称命题,③是特称命题. 2.下列命题中,是真命题且是全称命题的是( )A .对任意的a 、b ∈R ,都有a 2+b 2-2a -2b +2<0B .菱形的两条对角线相等C .∃x ∈R ,x 2=xD .对数函数在定义域上是单调函数 [答案] D[解析] A 中含有全称量词“任意的”,因为a 2+b 2-2a -2b +2=(a -1)2+(b -1)2≥0;故是假命题.B 、D 在叙述上没有全称量词,但实际上是指“所有的”,菱形的对角线不一定相等,所以B 是假命题,C 是特称命题,故选D. 3.下列命题中,真命题是( )A .∀x ∈R ,x 2≥xB .命题“若x =1,则x 2=1”的逆命题C .∃x 0∈R ,x 20≥x 0D .命题“若x ≠y ,则sin x ≠sin y ”的逆否命题[答案] C[解析] ∵x 2-x ≥0的解为x ≤0或x ≥1,∴存在x 0∈{x |x ≤0或x ≥1},使x 20≥x 0,故C 为真命题.4.下列命题中,既是真命题又是特称命题的是( )A .存在一个α0,使tan(90°-α0)=tan α0B .存在实数x 0,使sin x 0=π2C .对一切α,sin(180°-α)=sin αD .对一切α,β,sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β [答案] A[解析] A 中α0=π4时成立,所以A 既是真命题又是特称命题,B 中sin x 0≤1<π2不成立,C 、D 均为全称命题,故选A.5.已知命题p :∃x 0∈(-∞,0),2x 0<3x 0,命题q :∀x ∈(0,π2),cos x <1,则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∨(¬q )C .(¬p )∧qD .p ∧(¬q )[答案] C[解析] p 为假,q 为真,∴(¬p )∧q 为真.6.已知命题p :∃x 0∈R ,x 20+ax 0+a <0,若命题p 是假命题,则实数a 的取值范围是( )A .[0,4]B .(0,4)C .(-∞,0)∪(4,+∞)D .(-∞,0)∪(4,+∞)[答案] A[解析] 假设p 为真,x 2+ax 0+a <0,∃x 0∈R . Δ=a 2-4a >0 即a >4或a <0 ∵p 为假,∴0≤a ≤4 ∴实数a 的取值范围[0,4]. 二、填空题7.下列特称命题是真命题的序号是________.①有些不相似的三角形面积相等; ②存在一实数x 0,使x 20+x 0+1<0;③存在实数a ,使函数y =ax +b 的值随x 的增大而增大; ④有一个实数的倒数是它本身. [答案] ①③④[解析] ①为真命题,只要找出等底等高的两个三角形,面积就相等,但不一定相似;②中对任意x ∈R ,x 2+x +1=(x +12)2+34>0,所以不存在实数x 0,使x 20+x 0+1<0,故②为假命题;③中当实数a 大于0时,结论成立,为真命题;④中如1的倒数是它本身,为真命题,故选①③④.8.若∀x ∈R ,f (x )=(a 2-1)x 是单调减函数,则a 的取值范围是________.[解析] 0<a 2-1<1,∴1<a 2<2 ∴-2<a <-1或1<a < 2∴实数a 的取值范围(-2,-1)∪(1,2). 三、解答题9.判断下列命题的真假:(1)若a >0,且a ≠1,则对任意实数x ,a x >0; (2)∃T 0∈R ,使|sin(x +T 0)|=|sin x |; (3)∃x 0∈R ,x 20+1<0.[解析] 命题(1)为全称命题,根据指数函数的性质可知,该命题为真命题. 命题(2)是特称命题,存在T 0=π,使|sin(x +T 0)|=|sin x |,故该命题为真命题.命题(3)是特称命题,因为对任意的x ∈R ,都有x 2+1>0,故该命题为假命题. 10.判断下列命题是否为全称命题或特称命题,若是,用符号表示,并判断其真假.(1)对任意实数α,有sin 2α+cos 2α=1; (2)存在一条直线,其斜率不存在;(3)对所有的实数a 、b ,方程ax +b =0都有唯一解; (4)存在实数x 0,使得1x 20-x 0+1=2.[解析] (1)是全称命题,用符号表示为“∀α∈R ,sin 2x +cos 2α=1”,是真命题. (2)是特称命题,用符号表示为“∃直线l ,l 的斜率不存在”,是真命题.(3)是全称命题,用符号表示为“∀a ,b ∈R ,方程ax +b =0都有唯一解”,是假命题. (4)是特称命题,用符号表示为“∃x 0∈R ,1x 20-x 0+1=2”,是假命题.一、选择题1已知a >0,函数f (x )=ax 2+bx +c ,若x 1满足关于x 的方程2ax +b =0,则下列选项的命题中为假命题的是( )A .∃x 0∈R ,f (x 0)≤f (x 1)B .∃x 0∈R ,f (x 0)≥f (x 1)C .∀x ∈R ,f (x )≤f (x 1)D .∀x ∈R ,f (x )≥f (x 1)[答案] C[解析] a >0,f (x )=ax 2+bx +c 为开口向上的二次函数,∴f (x )min =f (-b2a )即∀x ∈R ,f (x )≥f (-b2a )=f (x 1)∴C 为假命题.2.下列四个命题中,真命题是( )A .∀x ∈R ,x +1x ≥2B .∃x 0∈R ,x 0+1x 0≥2C .∃x 0∈R ,|x 0+1|<0 D .∀x ∈R ,|x +1|>0[答案] B[解析] A 中当x ≤0时不成立.C 中|x 0+1|≥0,D 中|x +1|≥0恒成立,故选B. 3.下列特称命题中,是假命题的是( )A .∃x 0∈Z ,x 20-2x 0-3=0 B .至少有一个x 0∈Z ,使x 0能同时被2和3整除 C .有的直线不存在倾斜角 D .某些直线不存在斜率[答案] C[解析] 所有直线都存在倾斜角.4.命题“∀x ∈[1,2],x 2-a ≤0”是真命题的一个充分不必要条件是( )A .a ≥4B .a ≤4C .a ≥5D .a ≤5[答案] C[解析] x 2-a ≤0,∀x ∈[1,2]恒成立, 则a ≥x 2在x ∈[1,2]恒成立 令g (x )=x 2,g (x )max =4 ∴a ≥4a ≥5⇒a ≥4且a ≥4⇒/a ≥5∴a ≥5是一个充分不必要条件,故选C. 二、填空题5.若“∀x ∈⎣⎡⎦⎤0,π4,tan x ≤m ”是真命题,则实数m 的最小值为________. [答案] 1[解析] 若“∀x ∈[0,π4],tan x ≤m ”是真命题,则m ≥f (x )max ,其中f (x )=tan x ,x ∈[0,π4]. ∵函数f (x )=tan x ,x ∈[0,π4]的最大值为1,∴m ≥1,即m 的最小值为1.6.已知f (x )=m (x -2m )(x +m +3),g (x )=2x -2,若同时满足条件:①∀x ∈R ,f (x )<0或g (x )<0;②∃x 0∈(-∞,-4),f (x 0)g (x 0)<0,则m 的取值范围是________.[答案] (-4,-2)[解析] 对于①,∵g (x )=2x -2,当x <1时,g (x )<0,又∵∀x ∈R ,f (x )<0或g (x )<0, ∴f (x )=m (x -2m )(x +m +3)<0在x ≥1上恒成立 ⎩⎪⎨⎪⎧m <0-m -3<12m <1⇒-4<m <0 对于②∃x ∈(-∞,4),f (x )g (x )<0∴f (x )=m (x -2m )(x +m +3)>0在x ∈(-∞,4)有成立的可能 (ⅰ)当-1<m <0时,-m -3<-4不成立; (ⅱ)当m =-1时,-2>-4不成立;(ⅲ)当-4<m <-1时2m <-4,∴m <-2成立, 综上可知①②成立时-4<m <-2.三、解答题7.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“p 且q ”是真命题,求实数a 的取值范围.[解析] 由“p 且q ”是真命题,知p 为真命题,q 也为真命题.若p 为真命题,则a ≤x 2对于x ∈[1,2]恒成立.所以a ≤1.若q 为真命题,则关于x 的方程x 2+2ax +2-a =0有实根,所以Δ=4a 2-4(2-a )≥0,即a ≥1或a ≤-2.∵p 真q 真,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤1a ≥1或a ≤-2⇒a =1或a ≤-2,综上,实数a 的取值范围为a ≤-2或a =1.8.函数f (x )对一切实数x 、y 均有f (x +y )=f (y )+(x +2y +1)x 成立,且f (1)=0.(1)求f (0)的值.(2)当f (x )+2<log a x ,x ∈(0,12)恒成立时,求a 的取值范围.[解析] (1)由已知等式f (x +y )-f (y )=(x +2y +1)·x , 令x =1,y =0,得f (1)-f (0)=2. 又因为f (1)=0,所以f (0)=-2. (2)由(1)知f (0)=-2,所以f (x )+2=f (x )-f (0)=f (x +0)-f (0)=(x +1)·x .因为x ∈(0,12),所以f (x )+2∈(0,34),要使x ∈(0,12)时f (x )+2<log a x 恒成立,显然当a >1时不可能,所以⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,log a 12≥34,解得344≤a <1. 所以a 的取值范围是[344,1).。
第一章 常用逻辑用语1、命题:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句. 真命题:判断为真的语句. 假命题:判断为假的语句.2、“若p ,则q ”形式的命题中的p 称为命题的条件,q 称为命题的结论.3、对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,则这两个命题称为互逆命题.其中一个命题称为原命题,另一个称为原命题的逆命题. 若原命题为“若p ,则q ”,它的逆命题为“若q ,则p ”.4、对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否定和结论的否定,则这两个命题称为互否命题.中一个命题称为原命题,另一个称为原命题的否命题. 若原命题为“若p ,则q ”,则它的否命题为“若p ⌝,则q ⌝”.5、对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结论的否定和条件的否定,则这两个命题称为互为逆否命题.其中一个命题称为原命题,另一个称为原命题的逆否命题. 若原命题为“若p ,则q ”,则它的否命题为“若q ⌝,则p ⌝”.6、四种命题的真假性:四种命题的真假性之间的关系:()1两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;()2两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.7、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 是q 的充要条件(充分必要条件).8、用联结词“且”把命题p 和命题q 联结起来,得到一个新命题,记作p q ∧.当p 、q 都是真命题时,p q ∧是真命题;当p 、q 两个命题中有一个命题是假命题时,p q ∧是假命题.用联结词“或”把命题p 和命题q 联结起来,得到一个新命题,记作p q ∨.当p 、q 两个命题中有一个命题是真命题时,p q ∨是真命题;当p 、q 两个命题都是假命题时,p q ∨是假命题.对一个命题p 全盘否定,得到一个新命题,记作p ⌝.若p 是真命题,则p ⌝必是假命题;若p 是假命题,则p ⌝必是真命题. 9、短语“对所有的”、“对任意一个”在逻辑中通常称为全称量词,用“∀”表示. 含有全称量词的命题称为全称命题.全称命题“对M 中任意一个x ,有()p x 成立”,记作“x ∀∈M ,()p x ”. 短语“存在一个”、“至少有一个”在逻辑中通常称为存在量词,用“∃”表示. 含有存在量词的命题称为特称命题.特称命题“存在M 中的一个x ,使()p x 成立”,记作“x ∃∈M ,()p x ”.10、全称命题p :x ∀∈M ,()p x ,它的否定p ⌝:x ∃∈M ,()p x ⌝.全称命题的否定是特称命题.原命题 逆命题 否命题 逆否命题真 真 真 真 真 假 假 真 假 真 真 真 假 假 假 假第一章常用逻辑用语测试题一、 选择题(每道题只有一个答案,每道题5分,共60分)1、一个命题与他们的逆命题、否命题、逆否命题这4个命题中( ) A 、真命题与假命题的个数相同 B 真命题的个数一定是奇数C 真命题的个数一定是偶数D 真命题的个数可能是奇数,也可能是偶数 2、下列命题中正确的是( )①“若220x y +≠,则,x y 不全为零”的否命题 ②“正多边形都相似”的逆命题 ③“若0m >,则20x x m +-=有实根”的逆否命题 ④“若3x -是有理数,则x 是无理数”的逆否命题A 、①②③④B 、①③④C 、②③④D 、①④3、“用反证法证明命题“如果x y <,那么1155x y <”时,假设的内容应该是() A 、1155x y=B 、1155x y>C 、1155x y =且1155x y>D 、1155x y =或1155x y >4、“1a ≠或2b ≠”是“3a 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 5、设甲是乙的充分不必要条件,乙是丙的充要条件,丁是丙的必要非充分条件,则甲是丁的 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 6、函数()||f x x x a b =++是奇函数的充要条件是( )A 、0ab =B 、0a b +=C 、a b =D 、220a b += 7、“若x a x b ≠≠且,则2()0x a b x ab -++≠”的否命题() A 、若x a x b ==且,则2()0x a b x ab -++= B 、若x a x b ==或,则2()0x a b x ab -++≠ C 、若x a x b ==且,则2()0x a b x ab -++≠ D 、若x a x b ==或,则2()0x a b x ab -++=8、“12m =”是“直线(2)310m x my +++=与直线(2)(2)30m x m y ++--=相互垂直”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9、命题p :存在实数m ,使方程210x mx ++=有实数根,则“非p ”形式的命题是( ) A 、存在实数m ,使得方程210x mx ++=无实根 B 、不存在实数m ,使得方程210x mx ++=有实根 C 、对任意的实数m ,使得方程210x mx ++=有实根D 、至多有一个实数m ,使得方程210x mx ++=有实根10.若"a b c d ≥⇒>"和"a b e f <⇒≤"都是真命题,其逆命题都是假命题,则"c d ≤"是"e f ≤"的( )A.必要非充分条件B.充分非必要条件C.充分必要条件D.既非充分也非必要条件 11.在下列结论中,正确的是( )①""q p ∧为真是""q p ∨为真的充分不必要条件 ②""q p ∧为假是""q p ∨为真的充分不必要条件 ③""q p ∨为真是""p ⌝为假的必要不充分条件 ④""p ⌝为真是""q p ∧为假的必要不充分条件 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④12.设集合(){}(){}(){}0,,02,,,,≤-+=>+-=∈∈=n y x y x B m y x y x A R y R x y x u ,那么点(2,3)P ()B C A u ⋂∈的充要条件是( )A .1,5m n >-<B .1,5m n <-<C .1,5m n >->D .1,5m n <-> 二、填空题(每道题4分,共16分)13、判断下列命题的真假性: ①、若0m >,则方程20x x m -+=有实根 ②、若1,1x y >>,则2x y +>的逆命题③、对任意的{|24},|2|3x x x x ∈-<<-<的否定形式④、0∆>是一元二次方程20ax bx c ++=有一正根和一负根的充要条件 14、“末位数字是0或5的整数能被5整除”的否定形式是 否命题是15、若把命题“A B ⊆”看成一个复合命题,那么这个复合命题的形式是__________,构成它的两个简单命题分别是_____________________________________。
16、用符号“∀”与“∃”表示含有量词的命题:(1)实数的平方大于等于0___________________________________________ (2)存在一对实数,使2330x y ++>成立________________________________. 二、 解答题17、写出下列命题的否定: (1)所有自然数的平方是正数(2)任何实数x 都是方程5120x -=的根 (3)对于任意实数x ,存在实数y ,使0x y +> (4)有些质数是奇数18、用反证法证明:已知a 与b 均为有理数,且a 和b 都是无理数,证明a +b 也是无理数。
19、已知命题:P “若,0≥ac 则二次方程02=++c bx ax 没有实根”.(1)写出命题P 的否命题; (2)判断命题P 的否命题的真假, 并证明你的结论.20、已知p: 2311≤--x ,q: ()001222>≤-+-m m x x ,若p ⌝是q ⌝的必要不充分条件,求实数m 的取值范围。
21.已知0≠ab ,求证1=+b a 的充要条件是02233=--++b a ab b a22.求实数a 的取值范围,使得关于x 的方程().062122=++-+a x a x . (1) 有两个都大于1的实数根; (2) 至少有一个正实数根。
参考答案 一、选择题 二、填空题13.①.假 ②.假 ③.真 ④.假14.否定形式:末位数是0或5的整数,不能被5整除 否命题:末位数不是0或5的整数,不能被5整除 15.p ∨q ; p: A=B , q : A B 16. 三、解答题 17、18、证明:假设a +b 是有理数,则(a +b )(a -b )=a -b由a >0, b >0 则a +b >0 即a +b ≠0 ∴ba b a b a +-=- ∵a ,b ∈Q 且a +b ∈Q∴ba b a +-∈Q 即(a -b )∈Q 这样(a +b )+(a -b )=2a ∈Q从而 a ∈Q (矛盾) ∴a +b 是无理数。
19.解:(1)命题P 的否命题为:“若,0<ac 则二次方程02=++c bx ax 有实根”.(2)命题P 的否命题是真命题. 证明如下:,04,0,02>-=∆⇒>-∴<ac b ac ac ⇒二次方程02=++c bx ax 有实根. ∴该命题是真命题.20.解:由p :2311≤--x .102≤≤-⇒x21.证明:必要性:()()()0....111,1,122332233==----+-+=--++∴-==+a a a a a a b a ab b a a b b a 即 充分性:=--++2233b a ab b a 0即()()()()()01,0,.1,0432,0,0,0.01022332222222222=--++=+≠=+≠+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+-≠≠≠=-++-=+--+-+b a ab b a b a ab b a b b a b ab a b a ab b a b ab a b ab a b ab a b a 的充要条件是当综上可知只有且即又()()221011.:102,:11,,.110129.q x m m m x m p x x p x m x m p q p q m m m -≤〉-≤≤+⌝><-⌝>+<-⌝⌝⌝⇒⌝+≥⎧⎨-≤-⎩≥由可得所以所以或或因为是的必要不充分条件所以故只需满足所以。