集合常用逻辑用语不等式

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质量检测(一)测试内容:集合、常用逻辑用语不等式(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.(2012年福州市高三第一学期期末质量检查)已知集合A={x|x>3},B={x|2<x<4},那么集合A∩B等于() A.{x|x>3} B.{x|2<x<3}C.{x|3<x<4} D.{x|x<4}解析:A∩B={x|x>3}∩{x|2<x<4}={x|3<x<4},故选C.答案:C2.(2012年合肥第一次质检)集合A={-1,0,4},集合B={x|x2-2x-3≤0,x∈N},全集为U,则图中阴影部分表示的集合是()A.{4} B.{4,-1}C.{4,5} D.{-1,0}解析:本题主要考查集合的运算与韦恩图.由图可知阴影部分表示的集合为(∁U B)∩A,因为B={x|-1≤x≤3,x∈N}={0,1,2,3},因此(∁U B)∩A={4,-1},选B.本题为容易题.答案:B3.(2012年河北省衡水中学期末检测)若集合A={0,m2},B={1,2},则“m =1”是“A∪B={0,1,2}”的() A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分又不必要条件解析:当m=1时,m2=1,A={0,1},A∪B={0,1,2},若A∪B={0,1,2},则m 2=1或m 2=2,m =±1或m =±2,故选B.答案:B4.若a <b <0,则下列不等式中不一定成立的是( )A.1a >1b B.1a -b >1bC.-a >-bD .|a |>-b解析:∵1a -1b =b -aab >0,∴A 一定成立;∵a <b <0,∴-a >-b >0, ∴-a >-b ,即C 一定成立;|a |=-a ;∴|a |>-b ⇔-a >-b ,成立,∴D 成立;当a =-2,b =-1时,1a -b =1-2+1=-1=1b ,所以B 不一定成立,故选B.答案:B5.设A 、B 是非空集合,定义A ×B ={x |x ∈(A ∪B )且x ∉(A ∩B )}.已知A ={x |y =2x -x 2},B ={y |y =2x ,x >0},则A ×B 等于( )A .[0,1]∪(2,+∞)B .[0,1]∪[2,+∞)C .[0,1]D .[0,2]解析:∵A =[0,2],B =(1,+∞),∴A ×B ={x |x ∈(A ∪B )且x ∉(A ∩B )}=[0,1]∪(2,+∞).故选A.答案:A6.(2012年厦门模拟)设命题p :若a >b ,则1a <1b ,q :若1ab <0,则ab <0.给出以下3个复合命题,①p ∧q ;②p ∨q ;③綈p ∧綈q .其中真命题的个数为 ( )A .0B .1C .2D .3解析:p 为假命题,q 为真命题,所以只有②正确,故选B. 答案:B 7.在算式“4△+1□=30□×△”的两个□、△中,分别填入两个正整数,使它们的倒数之和最小.则这两个正整数构成的数对(□,△)应为( )A .(4,14)B .(6,6)C .(3,18)D .(5,10)解析:题中的算式可以变形为“4×□+1×△=30”.设x =□,y =△,则4x +y =30.30⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1y =(4x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1y =5+⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +4x y ≥5+2y x ·4x y =9,当且仅当yx =4xy ,即x =5,y =10时取等号,所求的数对为(5,10).故选D.答案:D8.若a >0,b >0,且a +b =4,则下列不等式恒成立的是 ( )A.1ab >12B.1a +1b ≤1 C.ab ≥2D .a 2+b 2≥8解析:a +b =4≥2ab ,ab ≤2,ab ≤4 ∴1ab ≥14,故C 错,A 错. 1a +1b =a +b ab =4ab ≥1,故B 错. (a +b )2=a 2+b 2+2ab ≤2(a 2+b 2) ∴a 2+b 2≥8,故选D. 答案:D9.(2012年广东番禺模拟)已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x ”,命题q :“∃x ∈R ,x 2+4x +a =0”,若命题“p ∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围是 ( )A .[e,4]B .[1,4]C .[4,+∞)D .(-∞,1]解析:若p 真,则a ≥e ;若q 真,则16-4a ≥0⇒a ≤4,所以若命题“p ∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围是[e,4].故选A.答案:A10.(2012年辽宁)设变量x ,y 满足⎩⎨⎧x -y ≤10,0≤x +y ≤20,0≤y ≤15,则2x +3y 的最大值为( )A .20B .35C .45D .55解析:可行域如图所示:由⎩⎪⎨⎪⎧y =15,x +y =20得A (5,15),A 点为最优解, ∴z max =2×5+3×15=55,故选D. 答案:D11.若不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0对于x ∈R 恒成立,则a 的取值范围是( )A .(-2,2)B .[-2,2]C .(-2,2]D .[-2,2)解析:当a =2时,不等式-4<0恒成立;当a ≠2时, 由⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0Δ=4(a -2)2+4×4(a -2)<0,解得-2<a <2,∴符合要求的a 的取值范围是(-2,2],故选C.答案:C12.设A ={x |x -1x +1<0},B ={x ||x -b |<a },若“a =1”是“A ∩B ≠Ø”的充分条件,则实数b 的取值范围是( )A .-2≤b ≤2B .-2≤b <2C .-2<b <2D .b ≤2解析:A ={x |-1<x <1},当a =1时,B ={x |b -1<x <b +1}, 若“a =1”是“A ∩B ≠Ø”的充分条件, 则有-1≤b -1<1或-1<b +1≤1, 所以-2<b <2,故选C. 答案:C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.命题p :∀x ∈R ,f (x )≥m ,则命题p 的否定綈p 是______. 答案:∃x ∈R ,f (x )<m14.(2012年安徽)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x ≥0,x +2y ≥3,2x +y ≤3,则x -y 的取值范围是________.解析:①作出可行域,如图中阴影部分;②作出零线x -y =0并平移,判断A ,B 点坐标;③由⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y =3,2x +y =3解得A (1,1),由⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =3,x =0解得B (0,3),∴(x -y )max =1-1=0,(x -y )min =0-3=-3,∴x -y ∈[-3,0].答案:[-3,0]15.已知条件p :|x +1|>2,条件q :5x -6>x 2,则非p 是非q 的________条件.解析:∵p :x <-3或x >1,∴綈p :-3≤x ≤1. ∵q :2<x <3,∴綈q :x ≤2或x ≥3,则綈p ⇒綈q . 答案:充分不必要16.已知命题p :“∀x ∈[1,2],12x 2-ln x -a ≥0”与命题q :“∃x 0∈R ,x 20+2ax 0-8-6a =0”都是真命题,则实数a 的取值范围是______________.解析:若p 真,则∀x ∈[1,2],⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-ln x min ≥a ,∴a ≤12;若q 真,则(2a )2-4×(-8-6a )=4(a +2)(a +4)≥0,∴a ≤-4或a ≥-2,∴实数a 的取值范围为(-∞,-4]∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,12.答案:(-∞,-4]∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,12三、解答题(本大题共6小题,共70分,17题10分,18~22题,每题12分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17.设全集U =R ,函数y =log 2(6-x -x 2)的定义域为A ,函数y = 1x 2-x -12的定义域为B .(1)求集合A 与B ; (2)求A ∩B ,(∁U A )∪B .解:(1)函数y =log 2(6-x -x 2)要有意义需满足6-x -x 2>0,解得-3<x <2, ∴A ={x |-3<x <2}. 函数y =1x 2-x -12要有意义需满足x 2-x -12>0,解得x <-3或x >4,∴B ={x |x <-3或x >4}.(2)A ∩B =Ø,∁U A ={x |x ≤-3或x ≥2}, ∴(∁U A )∪B ={x |x ≤-3或x ≥2}.18.我们知道,如果集合A ⊆S ,那么S 的子集A 的补集为∁S A ={x |x ∈S ,且x ∉A }.类似地,对于集合A ,B ,我们把集合{x |x ∈A ,且x ∉B }叫做集合A 与B 的差集,记作A -B .据此回答下列问题:(1)若A ={1,2,3,4},B ={3,4,5,6},求A -B ; (2)在下列各图中用阴影表示集合A -B ;(3)若集合A ={x |0<ax -1≤5},集合B ={x |-12<x ≤2},有A -B =Ø,求实数a 的取值范围.解:(1)根据题意知A -B ={1,2}. (2)(3)A ={x |0<ax -1≤5},则1<ax ≤6, 当a =0时,A =Ø,此时A -B =Ø,符合题意; 当a >0时,A =⎝ ⎛⎦⎥⎤1a ,6a ,若A -B =Ø,则6a ≤2,即a ≥3; 当a <0时,A =⎣⎢⎡⎭⎪⎫6a ,1a ,若A -B =Ø,则6a >-12,即a <-12.综上所述:实数a 的取值范围是a <-12或a ≥3或a =0. 19.(1)求函数y =2xx 2+1在x >0时的最大值; (2)已知x +y +xy =2,且x >0,y >0,求x +y 的最小值.解:(1)因为x >0,所以y =2x x 2+1=2x +1x, 而x +1x ≥2,故0<1x +1x ≤12,则0<2x +1x ≤1,当且仅当x =1x 即x =1时,y 的最大值为1. (2)由xy =2-(x +y )及xy ≤⎝⎛⎭⎪⎫x +y 22得 2-(x +y )≤(x +y )24, 即(x +y )2+4(x +y )-8≥0.解得x +y ≥23-2或x +y ≤-2-2 3. 因为x >0,y >0,所以x +y ≥23-2, 当且仅当x =y 且x +y +xy =2,即x =y =3-1时,x +y 的最小值为23-2.20.(2013届湖北省黄冈中学高三11月月考)已知p :f (x )=1-x3,且|f (a )|<2;q :集合A ={x |x 2+(a +2)x +1=0,x ∈R },且A ≠Ø.若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,求实数a 的取值范围. 解:若|f (a )|=|1-a3|<2成立,则-6<1-a <6, 即当-5<a <7时p 是真命题;若A ≠Ø,则方程x 2+(a +2)x +1=0有实数根, 由Δ=(a +2)2-4≥0,解得a ≤-4,或a ≥0, 即当a ≤-4,若a ≥0时q 是真命题;由于p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,∴p 与q 一真一假,p 真q 假时,⎩⎪⎨⎪⎧-5<a <7-4<a <0,∴-4<a <0.p 假q 真时,⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-5或a ≥7a ≤-4或a ≥0,∴a ≤-5或a ≥7.故知所求a 的取值范围是(-∞,-5]∪(-4,0)∪[7,+∞).21.某工厂生产甲、乙两种产品,每生产一吨产品所消耗的电能和煤、所需工人人数以及所得产值如下表所示:超过160千度,消耗煤不得超过150吨,问怎样安排甲、乙这两种产品的生产数量,才能使每天所得的产值最大?解:设甲、乙两种产品每天分别生产x 吨和y 吨,则每天所得的产值为z =7x +10y 万元.依题意,得不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x +8y ≤160,3x +5y ≤150,5x +2y ≤200,x ≥0,y ≥0.(※)由⎩⎪⎨⎪⎧2x +8y =160,3x +5y =150,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2007,y =907.由⎩⎪⎨⎪⎧5x +2y =200,3x +5y =150,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =70019,y =15019.设点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2007,907,点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫70019,15019,则不等式组(※)所表示的平面区域是五边形的边界及其内部(如图中阴影部分).令z =0,得7x +10y =0,即y =-710x .作直线l 0:y =-710x .由图可知把l 0平移至过点B ⎝ ⎛⎭⎪⎫70019,15019时,即x =70019,y =15019时,z 取得最大值6 40019.答:每天生产甲产品70019吨、乙产品15019吨时,能获得最大的产值6 40019万元. 22.某种商品原来定价每件p 元,每月将卖出n 件,假若定价上涨x 成(这里x 成即x10,0<x ≤10),每月卖出数量将减少y 成,而售货金额变成原来的z 倍.(1)设y =ax ,其中a 是满足13≤a <1的常数,用a 来表示当售货金额最大时的x 的值;(2)若y =23x ,求使售货金额比原来有所增加的x 的取值范围.解:(1)由题意知某商店定价上涨x 成时,上涨后的定价、每月卖出数量、每月售货金额分别是p ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 10元,n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-y 10元,npz 元,因而npz =p ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 10·n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-y 10, ∴z =1100(10+x )(10-y ),在y =ax 的条件下,z =1100⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -5(1-a )a 2+100+25(1-a )2a , 由于13≤a <1,则0<5(1-a )a ≤10,要使售货金额最大,即使z 值最大,此时x =5(1-a )a .(2)由z =1100(10+x )⎝ ⎛⎭⎪⎫10-23x >1,解得0<x <5.。