西安铁一中分校必修第一册第一单元《集合与常用逻辑用语》检测题(含答案解析)
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一、选择题1.已知集合{}*N 0A x x y =∈=≥∣,若B A ⊆且集合B 中恰有2个元素,则满足条件的集合B 的个数为( ). A .1B .3C .6D .102.已知ABC 中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,则“0,3B π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦”是“2b ac =”的( ) A .充分不必要条件 B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件3.已知全集U =R ,集合M ={x |x 2+x ﹣2≤0},集合N ={y |y },则(C U M )∪N 等于( ) A .{x |x <﹣2或x ≥0} B .{x |x >1} C .{x |x <﹣1或1<x ≤3}D .R4.函数3()1f x ax x =++有极值的充分但不必要条件是( ) A .1a <-B .1a <C .0a <D .0a >5.已知定义在R 上的偶函数()y f x =在[)0,+∞上单调递减,则对于实数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6.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,则“10a >”是“20210S >”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件7.已知下列命题:①“2,56x R x x ∀∈+>”的否定是“2,56x R x x ∃∈+≤”;②已知,p q 为两个命题,若“p q ∨”为假命题,则“()()p q ⌝∧⌝”为真命题; ③“2019a >”是“2020a >”的充分不必要条件; ④“若0xy =,则0x =且0y =”的逆否命题为真命题. 其中真命题的序号为( ) A .③④ B .①② C .①③ D .②④8.“1x >”是“12log (2)0x +<”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9.已知在等比数列{}n a 中,120,2a a >+是11a +与33a +的等比中项,则“113a =”是“数列{}n a 唯一”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10.已知命题2:21,:560p x m q x x -<++<,且p 是q 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为( ) A .12m >B .12m ≥C .1mD .m 1≥第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明参考答案11.下列有关命题的说法正确的是( )A .若命题p :0x R ∃∈,01x e <,则命题p ⌝:x R ∀∈,1x e ≥B .“sin 2x =”的一个必要不充分条件是“3x π=”C .若+=-a b a b ,则a b ⊥D .α,β是两个平面,m ,n 是两条直线,如果m n ⊥,m α⊥,βn//,那么αβ⊥ 12.已知函数32()(,,)f x x ax bx c a b c R =+++∈,则“230a b -≤”是“()f x 在R 上只有一个零点”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.给出下列命题:①函数()π4cos 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的一个对称中心为5π,012⎛⎫- ⎪⎝⎭;②若命题:p “2,10x R x x ∃∈-->”,则命题p 的否定为:“2,10x R x x ∀∈--<”;③设随机变量~(,)B n p ξ,且()2,()1E D ξξ==,则(1)p ξ==14;④函数sin 2y x =的图象向左平移π4个单位长度,得到πsin 24y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象.其中正确命题的序号是_____________(把你认为正确的序号都填上). 14.给出下列三种说法:①命题p :∃x 0∈R ,tan x 0=1,命题q :∀x ∈R ,x 2-x +1>0,则命题“p ∧(q ⌝)”是假命题.②已知直线l 1:ax +3y -1=0,l 2:x +by +1=0,则l 1⊥l 2的充要条件是ab=-3. ③命题“若x 2-3x +2=0,则x =1”的逆否命题为“若x≠1,则x 2-3x +2≠0”. 其中所有正确说法的序号为________________.15.已知条件:21p x ⌝-<<,条件:q x a ⌝>,且q 是p 的充分不必要条件,则a 的取值范围是_________.16.命题“数列的前n 项和()2*3n S n n n N=+∈”成立的充要条件是________.(填一组符合题意的充要条件即可,所填答案中不得含有字母n ) 17.命题“000,1x x R ex ∃∈>+”的否定是______________________.18.若命题“[]01,1x ∃∈-,033x a ≤”为真命题,则实数a 的取值范围为______.19.记集合[],A a b =,当,64ππθ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,函数()2cos 2cos f θθθθ=+的值域为B ,若“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,则b a -的最小值是______.20.设命题p :431x -≤,命题q :()()22110x a x a a -+++≤,若q 是p 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是______三、解答题21.已知集合()(){}10A x x a x a =-++≤,{3B x x =≤或}6x ≥. (1)当4a =时,求AB ;(2)当0a >时,若“x A ∈”是“x B ∈”的充分条件,求a 的取值范围.22.已知命题:p 直线y x m =+与焦点在x 轴上的椭圆2216x y m+=无公共点,命题:q 方程2212x y m t m t -=---表示双曲线. (1)若命题p 是真命题,求实数m 的取值范围;(2)若命题p 是命题q 的充分不必要条件,求实数t 的取值范围. 23.已知{}2680A x x x =-+≤,201B x x ⎧⎫=≥⎨⎬-⎩⎭,{}260C x x mx =-+<,且“x AB ∈”是“xC ∈”的充分不必要条件.(1)求AB ;(2)求实数m 的取值范围.24.已知集合{}30A x x a =->,{}260B x x x =-->. (Ⅰ)当3a =时,求A B ,A B ;(Ⅱ)若()RA B ⋂≠∅,求实数a 的取值范围.25.已知()1f x x a x =-++.(1)若不等式()21f x x <++的解集是区间3,2的子区间,求实数a 的取值范围;(2)若对任意的x ∈R ,不等式()21>+f x a 恒成立,求实数a 的取值范围. 26.已知p :实数x 满足不等式()()()300x a x a a --<>,q :实数x 满足不等式2201log 3x x x -⎧>⎪+⎨⎪<⎩. (1)当1a =时,p q ∧为真命题,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.【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】将方程平方整理得()2224820y xy x x -+-=,再根据判别式得04x ≤≤,故1,2,3,4x =,再依次检验得{}2,3,4A =,最后根据集合关系即可得答案.【详解】 解:根据题意将x22x x =+继续平方整理得:()2224820y xy x x -+-=,故该方程有解. 所以()222641620x x x ∆=--≥,即240x x -+≥,解得04x ≤≤, 因为*N x ∈,故1,2,3,4x =,当1x =时,易得方程无解,当2x =时,240y y -=,有解,满足条件; 当3x =时,242490y y -+=,方程有解,满足条件; 当4x =时,28160y y -+=,方程有解,满足条件; 故{}2,3,4A =,因为B A ⊆且集合B 中恰有2个元素, 所以B 集合可以是{}2,3,{}2,4,{}3,4. 故选:B. 【点睛】本题考查集合的元素,集合关系,解题的关键在于将方程平方转化为()2224820y xy x x -+-=,再结合判别式得1,2,3,4x =,进而求出集合{}2,3,4A =.考查运算求解能力,化归转化能力,是中档题.2.C解析:C 【分析】分别从充分性和必要性入手进行分析即可得解.【详解】充分性:若0,3B π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,则2221cos 122a c b B ac+-≤=<,即2222ac a c b ac ≤+-<,即222222a c ac b a c ac +-<≤+-,并不能得出2b ac =一定成立,故充分性不成立;必要性:若2b ac =,由余弦定理得:2221cos 222a c ac ac ac B ac ac +--=≥=,因为()0,B π∈,所以0,3B π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,故必要性成立,综上,“0,3B π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦”是“2b ac =”的必要不充分条件, 故选:C . 【点睛】方法点睛:判断充要条件的四种常用方法:定义法、传递性法、集合法、等价命题法.3.A解析:A 【分析】解出不等式x 2+x ﹣2≤0的解集,求出补集,根据集合的运算法则求解. 【详解】解不等式x 2+x ﹣2≤0得:-2≤x ≤1,C U M=()(),21,-∞-+∞,N ={y |y }[)0,=+∞, (C U M )∪N={x |x <﹣2或x ≥0}. 故选:A 【点睛】此题考查集合的基本运算,关键在于准确求解二次不等式,根据集合的运算法则求解.4.A解析:A 【分析】求导2()31f x ax '=+,所以要使函数3()1f x ax x =++有极值,则需3012>0a a ≠∆=-,,可求得a 的范围,再由充分必要条件可得选项. 【详解】因为2()31f x ax '=+,所以要使函数3()1f x ax x =++有极值,则需3012>0a a ≠∆=-,,解得0a <,又由1a <-可推得0a <,而由0a <不能推得1a <-,所以函数3()1f x ax x =++有极值的充分但不必要条件是1a <-, 故选:A . 【点睛】本题考查函数有极值的条件,以及命题的充分必要条件的判断,属于中档题.5.B解析:B 【分析】根据充分条件与必要条件的判断,看条件与结论之间能否互推,条件能推结论,充分性成立,结论能推条件,必要性成立,由此即可求解. 【详解】解:∵定义在R 上的偶函数()y f x =在[)0,+∞上单调递减,∴()y f x =在(),0-∞上单调递增,∴当(),0a ∈-∞,(),0b ∈-∞时,如1,2a b =-=-,满足a b > ,但()()>f a f b ,所以由“a b >”推不出“()()f a f b <”,反之,当a R ∈,b R ∈时,“()()f a f b <”⇒“a b >”⇒“a b >”, 故对于实数a ,b ,“a b >”是“()()f a f b <”的必要不充分条件, 故选:B . 【点睛】本题以函数的奇偶性为背景,考查充分条件与必要条件的判断,考查理解辨析能力,属于中档题.6.C解析:C 【分析】结合等比数列的前n 项和公式,以及充分、必要条件的判断方法,判断出正确选项. 【详解】由于数列{}n a 是等比数列,所以2021111n q S a q -=⋅-,由于101nq q ->-,所以 2021111001nq S a a q-=⋅>⇔>-,所以“10a >”是“20210S >”的充要条件. 故选:C 【点睛】本小题主要考查等比数列前n 项和公式,考查充分、必要条件的判断,属于中档题.7.B解析:B 【分析】由命题的否定,复合命题的真假,充分必要条件,四种命题的关系对每个命题进行判断. 【详解】“2,56x R x x ∀∈+>”的否定是“2,56x R x x ∃∈+≤”,正确;已知为两个命题,若“p q ∨”为假命题,则“()()p q ⌝∧⌝”为真命题,正确;“2019a >”是“2020a >”的必要不充分条件,错误;“若0xy =,则0x =且0y =”是假命题,则它的逆否命题为假命题,错误. 故选:B . 【点睛】本题考查命题真假判断,掌握四种命题的关系,复合命题的真假判断,充分必要条件等概念是解题基础.8.B解析:B 【详解】 试题分析:12log (2)0x +<211x x ⇒+>⇒>-,故正确答案是充分不必要条件,故选B.考点:充分必要条件.9.C解析:C 【分析】根据条件“在等比数列{}n a 中,120,2a a >+是11a +与33a +的等比中项”求解数列{}n a ,然后由充分必要条件的定义判断.【详解】在等比数列{}n a 中,120,2a a >+是11a +与33a +的等比中项,则2213(2)(1)(3)a a a +=++,22213134433a a a a a a ++=+++, 设{}n a 的公比为q ,则22222111114433a q a q a q a a q ++=+++,211430q q a -+-=(*),10a >,因为1114164(3)40a a ∆=--=+>,所以此方程一定有两不等实解,当等比数列{}n a 只有一解时,方程(*)的两解中一解为0q =需舍去,此时113a =; 若113a =,方程(*)有一个解是0q =,另一解4q =.数列{}n a 只有一解, 由上分析知113a =是数列{}n a 唯一的充要条件. 故选:C . 【点睛】本题考查充分必要条件的判断,掌握充分必要条件的定义是解题关键.10.D解析:D 【分析】求出命题q 不等式的解为23x <<,p 是q 的必要不充分条件,得q 是p 的子集,建立不等式求解. 【详解】 解:命题2:21,:560p x m q x x -<++<,即: 23x <<,p 是q 的必要不充分条件,(2,3)(,21,)m ∴⊆-∞+,213m ∴+≥,解得m 1≥.实数m 的取值范围为m 1≥.故选:D . 【点睛】本题考查根据充分、必要条件求参数范围,其思路方法:(1)解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间关系列出关于参数的不等式(组)求解.(2)求解参数的取值范围时, 一定要注意区间端点值的检验.11.A解析:A 【分析】对选项逐个分析,对于A 项,根据特称命题的否定是全称命题,得到其正确;对于B 项,根据充分必要条件的定义判断正误;对于C 项根据向量垂直的条件得到其错误,对于D 项,从空间直线平面的关系可判断正误. 【详解】对于A ,命题p :0x R ∃∈,01x e <,则命题p ⌝:x R ∀∈,1x e ≥,A 正确;对于B ,当3x π=时, sin 2x =成立,所以“3x π=”是“sin x =”的充分条件,所以B 错误; 对于C ,a b >且两向量反向时 +=-a b a b 成立, a b ⊥不成立C 错误; 对于D ,若m n ⊥,m α⊥,βn//,则α,β的位置关系无法确定,故D 错误. 故选:A. 【点睛】该题考查的是有关选择正确命题的问题,涉及到的知识点有含有一个量词的命题的否定,充分必要条件的判断,空间直线和平面的关系,属于简单问题.12.A解析:A 【分析】求出()f x ',由230a b -≤知()0f x '≥恒成立,即函数()f x 在R 上单调递增,只有一个零点,然后可举例说明在230a b ->,即()f x 有两个极值点时,()f x 也可能只有一个零点,由此可得结论.因为32()f x x ax bx c =+++,2()32f x x ax b '=++,若230a b -≤, 则24120a b ∆=-≤,则()0f x '≥恒成立,所以()f x 在R 上单调递增. 当x →+∞时,()f x →+∞,当x →-∞时,()f x →-∞, 所以()f x 在R 上只有一个零点,即充分性成立. 令32a =,0b =,1c =-,则323()12f x x x =+-,2()333(1)f x x x x x '=+=+, 则()f x 在(,1)-∞-,(0,)+∞上单调递增,在(1,0)-上单调递减,又1(1)02f -=-<, 3(1)02f =>,则()f x 在R 上只有一个零点,但不满足“230a b -≤”,即必要性不成立, 所以“230a b -≤”是“()f x 在R 上只有一个零点”的充分不必要条件, 故选:A . 【点睛】本题考查充分条件、必要条件的判断、函数的零点的概念.注意区别A 是B 的充分不必要条件(A B ⇒且B A ⇒/)与A 的充分不必要条件是B (B A ⇒且A B ⇒/)两者的不同.二、填空题13.①③【分析】求出判断①利用存在量词命题否定形式判断②二项分布的期望与方差判断③;三角函数图象变换判断④【详解】解:①函数的一个对称中心为故①正确;②若命题:则命题的否定为:;所以②不正确;③设随机变解析:①③ 【分析】 求出5()012f π-=判断①,利用存在量词命题否定形式判断②,二项分布的期望与方差判断③;三角函数图象变换判断④. 【详解】 解:①5()4cos()0122f ππ-=-=, ∴函数()4cos(2)3f x x π=+的一个对称中心为5(,0)12π-,故①正确;②若命题p :“x R ∃∈,210x x -->”,则命题p 的否定为:“x R ∀∈,210x x --”;所以②不正确;③设随机变量~(,)B n p ξ,且()2E ξ=,()1D ξ=,可得2np =,(1)1np p -=,可得12p =,4n =则43111(1)12412p C ξ⎛⎫==-⋅= ⎪⎝⎭;所以③④函数sin 2y x =的图象向左平移4π个单位长度,得到sin 2()4y x π=+,不是sin(2)4y x π=+的图象,所以④不正确;故答案为:①③. 【点睛】本题考查命题的真假判断与应用,考查sin()y A x ωϕ=+型函数的图象和性质,命题的否定,期望与方差的求法,属于中档题.14.①③【解析】试题分析:①若命题p :存在x ∈R 使得tanx=1;命题q :对任意x ∈Rx2-x+1>0则命题p 且¬q 为假命题此结论正确对两个命题进行研究发现两个命题都是真命题故可得p 且¬q 为假命题②已知解析:①③ 【解析】试题分析:①若命题p :存在x ∈R ,使得tanx=1;命题q :对任意x ∈R ,x 2-x+1>0,则命题“p 且¬q”为假命题,此结论正确,对两个命题进行研究发现两个命题都是真命题,故可得“p 且¬q”为假命题.②已知直线l 1:ax+3y-1=0,l 2:x+by+1=0.则l 1⊥l 2的充要条件为ab =−3,若两直线垂直时,两直线斜率存在时,斜率乘积为a b =−3,当a=0,b=0时,此时两直线垂直,但不满足ab=−3,故本命题不对.③命题“若x 2-3x+2=0,则x=1”的逆否命题为:“若x≠1则x 2-3x+2≠0”,由四种命题的书写规则知,此命题正确;考点:复合命题的真假;四种命题15.【分析】根据得出由是的充分不必要条件得出根据包含关系得出的范围【详解】由题设得或设或由得设因为是的充分不必要条件所以因此故答案为:【点睛】本题主要考查了由充分不必要条件求参数范围属于中档题解析:(],2-∞-【分析】根据p ⌝,q ⌝得出,p q ,由q 是p 的充分不必要条件,得出Q P ,根据包含关系得出a 的范围. 【详解】由题设:21p x ⌝-<<,得:1p x ≥或2x -≤,设{|1P x x =≥或}2x ≤- 由:q x a ⌝>,得:q xa ,设{}|Q x x a =≤因为q 是p 的充分不必要条件,所以Q P ,因此2a ≤-. 故答案为:(],2-∞-【点睛】本题主要考查了由充分不必要条件求参数范围,属于中档题.16.数列为等差数列且【分析】根据题意设该数列为由数列的前项和公式分析可得数列为等差数列且反之验证可得成立综合即可得答案【详解】根据题意设该数列为若数列的前项和则当时当时当时符合故有数列为等差数列且反之当 解析:数列为等差数列且14a =,6d =.【分析】根据题意,设该数列为{}n a ,由数列的前n 项和公式分析可得数列为等差数列且14a =,6d =,反之验证可得23n S n n =+成立,综合即可得答案.【详解】根据题意,设该数列为{}n a ,若数列的前n 项和23n S n n =+,则当1n =时,114a S ==,当2n 时,162n n n a S S n -=-=-,当1n =时,14a =符合62n a n =-,故有数列为等差数列且14a =,6d =,反之当数列为等差数列且14a =,6d =时,62n a n =-,21()232n n a a S n n +⨯==+; 故数列的前n 项和23(*)n S n n n N =+∈”成立的充要条件是数列为等差数列且14a =,6d =,故答案为:数列为等差数列且14a =,6d =.【点睛】本题考查充分必要条件的判定,关键是掌握充分必要条件的定义,属于基础题. 17.【解析】因为命题的否定是所以命题的否定是解析:,1x x R e x ∀∈≤+【解析】因为命题“,p x ∃”的否定是“,p x ∀⌝”所以命题“000,1x x R e x ∃∈>+”的否定是,1x x R e x ∀∈≤+18.【分析】由题意结合指数函数的单调性可得的最大值可得的范围【详解】命题为真命题可得的最大值由可得故答案为:【点睛】本题考查不等式能成立问题考查转化与化归思想属于中等题型解析:(],1-∞【分析】由题意结合指数函数的单调性,可得0a x ≤的最大值,可得a 的范围.【详解】命题“[]01,1x ∃∈-,033x a ≤”为真命题,可得0a x ≤的最大值,由[]01,1x ∈-,可得1a ≤,故答案为:(],1-∞【点睛】本题考查不等式能成立问题,考查转化与化归思想,属于中等题型 19.3【分析】利用倍角公式和差公式化简利用三角函数的单调性可得根据是的必要条件可得即可得出结论【详解】根据题意可得:∵∴即是的必要条件则∴∴即故答案为:3【点睛】本题考查了倍角公式和差公式三角函数的单调 解析:3【分析】利用倍角公式、和差公式化简()f θ,利用三角函数的单调性可得B ,根据“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,可得B A ⊆,即可得出结论.【详解】根据题意可得:()2cos 2cos 2sin 216f πθθθθθ⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭. ∵,64ππθ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦ ∴()[]0,3f θ∈,即[]0,3B =“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,则B A ⊆∴03a b ≤⎧⎨≥⎩∴303b a -≥-=,即()min 3b a -=.故答案为:3.【点睛】本题考查了倍角公式、和差公式、三角函数的单调性、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.20.【分析】求出两个命题的等价命题即x 的取值范围得到两命题pq 分别对应的的集合AB 由q 是p 的必要不充分条件得进而可求实数a 的取值范围【详解】因为所以所以命题p 对应的集合为解不等式可得命题q 对应的集合为因 解析:10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】求出两个命题的等价命题,即x 的取值范围,得到两命题p ,q 分别对应的的集合A ,B ,由q 是p 的必要不充分条件,得A B ≠⊂,进而可求实数a 的取值范围。