湖南省长沙市长郡中学2021届高考数学(理)一轮复习:2.1 函数及其表示
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2021高三数学(理)人教版一轮复习专练4函数及其表示含解析专练4函数及其表示命题范围:函数的概念及其表示、映射、函数的对应法则、函数的定义域、值域.[基础强化]一、选择题1.已知集合A到集合B的映射f:(x,y)→(x+2y,2x-y),在映射f下对应集合B中元素(3,1)的A中元素为()A.(1,3) B.(1,1)C.(3,1)D.(5,5)2.下列各组函数中,表示同一函数的是()A.f(x)=|x|,g(x)=错误!B.f(x)=错误!,g(x)=(错误!)2C.f(x)=x2-1x-1,g(x)=x+1D.f(x)=x+1·错误!,g(x)=错误!3.已知函数f(错误!+1)=x+1,则函数f(x)的解析式为()A.f(x)=x2B.f(x)=x2+1(x≥1)C.f(x)=x2-2x+2(x≥1)D.f(x)=x2-2x(x≥1)4.函数y=错误!的定义域为()A.(-∞,1]B.[-1,1]C.[1,2)∪(2,+∞)D。
错误!∪错误!5.若函数y=f(x)的定义域为[1,2 019],则函数g(x)=错误!的定义域为()A.[0,2 018]B.[0,1)∪(1,2 018]C.(1,2 018] D.[-1,1)∪(1,2 018]6.[2020·葫芦岛一中测试]已知f(x)是一次函数,且f[f(x)]=x+2,则函数f(x)=()A.x+1 B.2x-1C.-x+1 D.x+1或-x-17.[2020·邢台一中测试]如图所表示的函数解析式为()A.y=错误!|x-1|,0≤x≤2B.y=错误!-错误!|x-1|,0≤x≤2C.y=32-|x-1|,0≤x≤2D.y=1-|x-1|,0≤x≤28.已知函数f(x)=错误!若f(a)+f(1)=0,则实数a的值等于()A.-4 B.-1C.1 D.49.已知函数f(x)=-x2+4x,x∈[m,5]的值域是[-5,4],则实数m的取值范围是()A.(-∞,-1) B.(-1,2]C.[-1,2]D.[2,5]二、填空题10.函数f(x)=错误!的定义域为________.11.[2020·广东珠海测试]已知函数f(x)=错误!且f(a)=-3,则f(6-a)=________。
4.4.4 y =Asin(ωx +φ)的图像与应用同步练习1.为了得到函数y =cos(2x +π3)的图象,可将函数y =sin 2x 的图象( )A .向左平移5π6个单位长度B .向右平移5π6个单位长度C .向左平移5π12个单位长度D .向右平移5π12个单位长度答案 C解析 由题意,得y =cos(2x +π3)=sin(2x +π3+π2)=sin 2(x +5π12),则它是由y =sin 2x 向左平移5π12个单位得到的,故选C. 2.若f (x )=sin(2x +φ)+b ,对任意实数x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=f (-x ),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=-1,则实数b 的值为( ) A .-2或0 B .0或1 C .±1 D .±2答案 A解析 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=f (-x )可得f (x )的图象关于直线x =π6对称,∴2×π6+φ=π2+k π,k ∈Z .当直线x =π6经过最高点时,φ=π6;当直线x =π6经过最低点时,φ=-56π.若f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+b ,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π=-1,得b =0;若f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -56π+b ,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π=-1,得b =-2.所以b =-2或b =0.3.已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .在曲线y =f (x )与直线y =1的交点中,若相邻交点距离的最小值为π3,则f (x )的最小正周期为( ) A.π2 B.2π3 C .π D .2π答案 C解析 f (x )=3sin ωx +cos ωx =2sin(ωx +π6)(ω>0).由2sin(ωx +π6)=1,得sin(ωx +π6)=12,∴ωx +π6=2k π+π6或ωx +π6=2k π+56π(k ∈Z ).令k =0,得ωx 1+π6=π6,ωx 2+π6=56π,∴x 1=0,x 2=2π3ω.由|x 1-x 2|=π3,得2π3ω=π3,∴ω=2.故f (x )的最小正周期T =2π2=π.4.函数f (x )=sin(ωx +φ) (x ∈R ,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,如果x 1,x 2∈(-π6,π3)且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)等于( )A.12B.32C.22D .1答案 B解析 观察图象可知,A =1,T =π, ∴ω=2,f (x )=sin(2x +φ).将(-π6,0)代入上式得sin(-π3+φ)=0,由|φ|<π2,得φ=π3,则f (x )=sin(2x +π3).函数图象的对称轴为x =-π6+π32=π12.又x 1,x 2∈(-π6,π3),且f (x 1)=f (x 2),∴x 1+x 22=π12, ∴x 1+x 2=π6,∴f (x 1+x 2)=sin(2×π6+π3)=32.故选B.5.函数f (x )=sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象向左平移π6个单位后所得函数图象的解析式是奇函数,则函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为( ) A .-32B .-12C.12D.32答案 A解析 由函数f (x )的图象向左平移π6个单位得g (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +φ+π3的图象,因为是奇函数,所以φ+π3=k π,k ∈Z ,又因为|φ|<π2,所以φ=-π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3.又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,所以当x =0时,f (x )取得最小值为-32.6.(2020·太原模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期是π,若将f (x )的图象向右平移π3个单位后得到的图象关于原点对称,则函数f (x )的图象( )A .关于直线x =π12对称B .关于直线x =5π12对称C .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0对称D .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0对称 答案 B解析 由题意知2πω=π,∴ω=2;又由f (x )的图象向右平移π3个单位后得到y =sin[2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3+φ]=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +φ-23π,此时关于原点对称,∴-2π3+φ=k π,k ∈Z ,∴φ=2π3+k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,∴φ=-π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3.当x =π12时,2x -π3=-π6,∴A 、C 错误; 当x =5π12时,2x -π3=π2,∴B 正确,D 错误.7.(2020·全国丙卷)函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =sin x +3cos x 的图象至少向右平移________个单位长度得到. 答案2π3解析 y =sin x -3cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3,y =sin x +3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,因此至少向右平移2π3个单位长度得到.8.(2020·长春质检)设偶函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,△KLM 为等腰直角三角形,∠KML =90°,KL =1,则f (16)的值为________.答案 34解析 由题意知,点M 到x 轴的距离是12,根据题意可设f (x )=12cos ωx ,又由题图知12·2πω=1,所以ω=π,所以f (x )=12cos πx ,故f (16)=12cos π6=34.9.(2020·天津)已知函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .若函数f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数y =f (x )的图象关于直线x =ω对称,则ω的值为________. 答案π2解析 f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π4,因为f (x )在区间(-ω,ω)内单调递增,且函数图象关于直线x =ω对称,所以f (ω)必为一个周期上的最大值,所以有ω·ω+π4=2kπ+π2,k ∈Z ,所以ω2=π4+2k π,k ∈Z .又ω-(-ω)≤2πω2,即ω2≤π2,即ω2=π4,所以ω=π2. 10.(2020·邢台模拟)先把函数f (x )=sin(x -π6)的图象上各点的横坐标变为原来的12(纵坐标不变),再把新得到的图象向右平移π3个单位,得到y =g (x )的图象.当x ∈(π4,3π4)时,函数g (x )的值域为________. 答案 (-32,1]解析 依题意得g (x )=sin[2(x -π3)-π6]=sin(2x -5π6),当x ∈(π4,3π4)时,2x -5π6∈(-π3,2π3),此时sin(2x -5π6)∈(-32,1],故g (x )的值域是(-32,1]. 11.已知函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的图象过点P (π12,0),图象上与点P 最近的一个最高点是Q (π3,5).(1)求函数的解析式; (2)求函数f (x )的递增区间.解 (1)依题意得A =5,周期T =4(π3-π12)=π,∴ω=2ππ=2.故y =5sin(2x +φ),又图象过点P (π12,0),∴5sin(π6+φ)=0,由已知可得π6+φ=0,∴φ=-π6,∴y =5sin(2x -π6).(2)由-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z ,故函数f (x )的递增区间为[k π-π6,k π+π3] (k ∈Z ).12.已知函数f (x )=3cos 2x +sin x ·cos x -32.(1)求函数f (x )的最小正周期T 和函数f (x )的单调递增区间; (2)若函数f (x )的对称中心为(x,0),求x ∈[0,2π)的所有x 的和. 解 (1)由题意得f (x )=sin(2x +π3),∴T =2π2=π,令-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z .可得函数f (x )的单调递增区间为[-5π12+k π,π12+k π],k ∈Z .(2)令2x +π3=k π,k ∈Z ,可得x =-π6+k π2,k ∈Z .∵x ∈[0,2π),∴k 可取1,2,3,4.∴所有满足条件的x 的和为2π6+5π6+8π6+11π6=13π3.*13.(2020·潍坊模拟)函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,0<φ<π2)的部分图象如图所示.(1)求f (x )的解析式;(2)设g (x )=[f (x -π12)]2,求函数g (x )在x ∈[-π6,π3]上的最大值,并确定此时x 的值.解 (1)由题图知A =2,T 4=π3,则2πω=4×π3,∴ω=32.又f (-π6)=2sin[32×(-π6)+φ] =2sin(-π4+φ)=0, ∴sin(φ-π4)=0, ∵0<φ<π2,∴-π4<φ-π4<π4, ∴φ-π4=0,即φ=π4, ∴f (x )的解析式为f (x )=2sin(32x +π4). (2)由(1)可得f (x -π12)=2sin[32(x -π12)+π4] =2sin(32x +π8), ∴g (x )=[f (x -π12)]2=4×1-cos 3x +π42=2-2cos(3x +π4), ∵x ∈[-π6,π3],∴-π4≤3x +π4≤5π4, ∴当3x +π4=π,即x =π4时,g (x )max =4.。
2021高考一轮复习 第四讲 函数及其表示一、单选题(共11题;共55分)1.(5分)若定义在R 的奇函数f(x)在 (−∞,0) 单调递减,且f(2)=0,则满足 xf(x −1)≥0 的x 的取值范围是( ) A .[−1,1]∪[3,+∞) B .[−3,−1]∪[0,1] C .[−1,0]∪[1,+∞)D .[−1,0]∪[1,3]2.(5分)已知函数 f(x)={x 3,x ⩾0,−x,x <0.若函数 g(x)=f(x)−|kx 2−2x| (k ∈R) 恰有4个零点,则k 的取值范围是( ) A .(−∞,−12)∪(2√2,+∞)B .(−∞,−12)∪(0,2√2)C .(−∞,0)∪(0,2√2)D .(−∞,0)∪(2√2,+∞)3.(5分)已知函数 f(x)={lgx,x ≥1−lg(2−x),x <1, g(x)=x 3 ,则方程 f(x)=g(x −1) 所有根的和等于( ) A .1B .2C .3D .44.(5分)设函数 y =f(x) 在R 上有意义,对给定实数N ,定义函数 f N (x)={f(x),f(x)≤NN,f(x)>N,则称函数 f N (x) 为 f(x) 的“孪生函数”,若给定函数 f(x)=2−x 2 , N =−1 ,则 y =f N (x) 的值域为( ) A .[1,2]B .[−1,2]C .(−∞,1]D .(−∞,−1]5.(5分)已知函数 f(x)=1−x 2 , g(x)=msin(π6x)+2−m(m >0) ,若存在 x 1,x 2∈[0,1] ,使得 f(x 1)≥g(x 2) 成立,则m 的取值范围是( ) A .(0,1]B .[1,4)C .[1,+∞)D .(0,4)6.(5分)已知函数 f(x)={log 2x,x >03x ,x ≤0,则 f[f(14)] 的值是( ) A .14B .4C .19D .√37.(5分)下列各组函数中,表示同一个函数的是( )A .y =x 2−1x−1 与 y =x +1B .y =1 与 y =x 0C .y =√x 2−1 与 y =x −1D .y =x 与 y =log a a x (a >0且a ≠1)8.(5分)已知函数f (x+2)=x 2,则f (x )等于( )A .x 2+2B .x 2-4x+4C .x 2-2D .x 2+4x+49.(5分)函数 f(x) 的图象如图所示,则它的解析式可能是( )A .f(x)=x 2−12xB .f(x)=2x (|x|−1)C .f(x)=|ln|x||D .f(x)=xe x −110.(5分)设函数 f(x)={x 2−2(x ≥2)log 2x(x <2),若 f(m)=7 ,则实数m 的值为( )A .0B .1C .-3D .311.(5分)下列与函数 y =1√x定义域和单调性都相同的函数是( ) A .y =2log 2xB .y =log 2(12)xC .y =log 21xD .y =x 14二、填空题(共7题;共7分)12.(1分)函数 f(x)=1x+1+lnx 的定义域是 . 13.(1分)函数f (x )= √e x −1 的定义域为 。
1.1集合及其运算同步练习1.(2020·四川)设集合A ={x |-2≤x ≤2},Z 为整数集,则集合A ∩Z 中元素的个数是( )A .3B .4C .5D .62.设集合A ={2,3,4},B ={2,4,6},若x ∈A 且x ∉B ,则x 等于( )A .2B .3C .4D .63.已知集合A ={x |1<x <3},B ={x |2m <x <1-m },若A ∩B =∅,则实数m 的取值范围是( )A .[13,+∞) B .[0,13) C .(-∞,0] D .[0,+∞)4.(2020·潍坊调研)已知全集U =R ,集合A ={1,2,3,4,5},B ={x ∈R |x ≥2},则下图中阴影部分所表示的集合为( )A .{0,1}B .{1}C .{1,2}D .{0,1,2}5.若集合A ={(1,2),(3,4)},则集合A 的真子集的个数是( )A .16B .8C .4D .36.已知集合A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |-1<x <1},则( )A .AB B .B AC .A =BD .A ∩B =∅7.(2020·宁夏银川二中考试)已知集合A ={x |y =lg(x -x 2)},B ={x |x 2-cx <0,c >0},若A ⊆B ,则实数c 的取值范围是( )A .(0,1]B .[1,+∞)C .(0,1)D .(1,+∞)8.(2019·浙江)已知集合P ={x |x 2-2x ≥0},Q ={x |1<x ≤2},则(∁R P )∩Q 等于( )A .[0,1)B .(0,2]C .(1,2)D .[1,2]9.设集合Q ={x |2x 2-5x ≤0,x ∈N },且P ⊆Q ,则满足条件的集合P 的个数是( )A .3B .4C .7D .810.设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |m ≤x ≤m +34,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |n -13≤x ≤n ,且M ,N 都是集合{x |0≤x ≤1}的子集,如果把b -a 叫作集合{x |a ≤x ≤b }的“长度”,那么集合M ∩N 的“长度”的最小值是( )A.13B.23C.112D.51211.已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为__________.12.(2020·南阳月考)设全集U =R ,集合A ={x |y =x 2-2x -3},B ={y |y =e x +1},则A ∪B =__________.13.已知集合A ={x |x 2-2x +a >0},且1∉A ,则实数a 的取值范围是__________.14.已知集合A ={0,1,2},则集合B ={x -y |x ∈A ,y ∈A }中元素的个数是________.15.已知集合A ={x |4≤2x ≤16},B =[a ,b ],若A ⊆B ,则实数a -b 的取值范围是________.。
第一章集合与常用逻辑用语1.2命题及其关系、充分条件与必要条件课内基础通关1.四种命题及相互关系2.四种命题的真假关系(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;(2)两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.3.充分条件与必要条件(1)如果p⇒q,则p是q的充分条件,同时q是p的必要条件;(2)如果p⇒q,但q⇏p,则p是q的充分不必要条件;(3)如果p⇒q,且q⇒p,则p是q的充要条件;(4)如果q⇒p,且p⇏q,则p是q的必要不充分条件;(5)如果p⇏q,且q⇏p,则p是q的既不充分也不必要条件.课外知识延伸从集合角度理解充分条件与必要条件若p以集合A的形式出现,q以集合B的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},则关于充分条件、必要条件又可以叙述为(1)若A⊆B,则p是q的充分条件;(2)若A⊇B,则p是q的必要条件;(3)若A=B,则p是q的充要条件;(4)若A B,则p是q的充分不必要条件;(5)若A B,则p是q的必要不充分条件;(6)若A B且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)“x2+2x-3<0”是命题.( ×)(2)命题“若p,则q”的否命题是“若p,则綈q”.( ×)(3)若一个命题是真命题,则其逆否命题也是真命题.( √ ) (4)当q 是p 的必要条件时,p 是q 的充分条件.( √ )(5)当p 是q 的充要条件时,也可说成q 成立当且仅当p 成立.( √ ) (6)若p 是q 的充分不必要条件,则綈p 是綈q 的必要不充分条件.( √ )点自查1.下列命题为真命题的是( ) A .若1x =1y,则x =yB .若x 2=1,则x =1 C .若x =y ,则x =y D .若x <y ,则x 2<y 2答案 A2.(教材改编)命题“若x 2>y 2,则x >y ”的逆否命题是( ) A .若x <y ,则x 2<y 2B .若x ≤y ,则x 2≤y 2C .若x >y ,则x 2>y 2D .若x ≥y ,则x 2≥y 2答案 B解析根据原命题和其逆否命题的条件和结论的关系,得命题“若x2>y2,则x>y”的逆否命题是“若x≤y,则x2≤y2”.3.(教材改编)“(x-1)(x+2)=0”是“x=1”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案 B解析由(x-1)(x+2)=0可得x=1或x=-2,∵{1}{1,-2},∴“(x-1)(x+2)=0”是“x=1”的必要不充分条件.4.(2020·北京)设a,b是向量,则“|a|=|b|”是“|a+b|=|a-b|”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案 D解析若|a|=|b|成立,则以a,b为邻边构成的四边形为菱形,a+b,a-b表示该菱形的对角线,而菱形的对角线不一定相等,所以|a+b|=|a-b|不一定成立;反之,若|a+b|=|a-b|成立,则以a,b为邻边构成的四边形为矩形,而矩形的邻边不一定相等,所以|a|=|b|不一定成立,所以“|a|=|b|”是“|a+b|=|a-b|”的既不充分也不必要条件.5.(教材改编)下列命题:①“x=2”是“x2-4x+4=0”的必要不充分条件;②“圆心到直线的距离等于半径”是“这条直线为圆的切线”的充分必要条件;③“sin α=sin β”是“α=β”的充要条件;④“ab≠0”是“a≠0”的充分不必要条件.其中为真命题的是________.(填序号)答案②④高考题型分类精讲题型一命题及其关系例1 (2020·潍坊一模)有下列四个命题:①若“xy=1,则x,y互为倒数”的逆命题;②“面积相等的三角形是全等三角形”的否命题;③“若m≤1,则x2-2x+m=0有实数解”的逆否命题;④“若A∩B=B,则A⊆B”的逆否命题.其中真命题为( )A.①②B.②③C.①④D.①②③答案 D解析①的逆命题:“若x,y互为倒数,则xy=1”是真命题;②的否命题:“面积不相等的三角形不是全等三角形”是真命题;③的逆否命题:“若x2-2x+m=0没有实数解,则m>1”是真命题;命题④是假命题,所以它的逆否命题也是假命题.故选D.思维升华(1)写一个命题的其他三种命题时,需注意:①对于不是“若p,则q”形式的命题,需先改写;②若命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提.(2)判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例.(3)根据“原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假”这一性质,当一个命题直接判断不易进行时,可转化为判断其等价命题的真假.(1)命题“若x>0,则x2>0”的否命题是( )A.若x>0,则x2≤0B.若x2>0,则x>0C.若x≤0,则x2≤0D.若x2≤0,则x≤0(2)某食品的广告词为“幸福的人们都拥有”,这句话的等价命题是( )A.不拥有的人们会幸福B.幸福的人们不都拥有C.拥有的人们不幸福D.不拥有的人们不幸福答案(1)C (2)D题型二充分必要条件的判定例2 (1)(2020·四川)设a,b都是不等于1的正数,则“3a>3b>3”是“log a3<log b3”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(2)已知条件p:x>1或x<-3,条件q:5x-6>x2,则綈p是綈q的( )B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案(1)B (2)A解析(1)∵3a>3b>3,∴a>b>1,此时log a3<log b3正确;反之,若log a3<log b3,则不一定得到3a>3b>3,例如当a=12,b=13时,log a3<log b3成立,但推不出a>b>1.故“3a>3b>3”是“log a3<log b3”的充分不必要条件.(2)由5x-6>x2,得2<x<3,即q:2<x<3.所以q⇒p,p⇏q,所以綈p⇒綈q,綈q⇏綈p,所以綈p是綈q的充分不必要条件,故选A.思维升华充分条件、必要条件的三种判定方法(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(2)集合法:根据p,q成立的对象的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及字母的范围的推断问题.(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题.(1)(2020·四川)设p:实数x,y满足x>1且y>1,q:实数x,y满足x+y>2,则p是q的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件(2)已知p:x+y≠-2,q:x,y不都是-1,则p是q的( )B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 答案 (1)A (2)A解析 (1)当x >1,y >1时,x +y >2一定成立,即p ⇒q , 当x +y >2时,可以x =-1,y =4,即q ⇏p , 故p 是q 的充分不必要条件.(2)(等价法)因为p :x +y ≠-2,q :x ≠-1或y ≠-1, 所以綈p :x +y =-2,綈q :x =-1且y =-1, 因为綈q ⇒綈p 但綈p ⇏綈q , 所以綈q 是綈p 的充分不必要条件, 即p 是q 的充分不必要条件,故选A. 题型三 充分必要条件的应用例3 已知P ={x |x 2-8x -20≤0},非空集合S ={x |1-m ≤x ≤1+m }.若x ∈P 是x ∈S 的必要条件,求m 的取值范围.解 由x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10, ∴P ={x |-2≤x ≤10},由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P . 则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≥-2, ∴0≤m ≤3.1+m ≤10,∴当0≤m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件,即所求m 的取值范围是[0,3]. 引申探究1.本例条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件. 解 若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m =-2,1+m =10,方程组无解,即不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.2.本例条件不变,若x ∈綈P 是x ∈綈S 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围. 解 由例题知P ={x |-2≤x ≤10}, ∵綈P 是綈S 的必要不充分条件, ∴P ⇒S 且S ⇏P .∴[-2,10][1-m,1+m ].∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m <-2,1+m ≥10.∴m ≥9,即m 的取值范围是[9,+∞).思维升华 充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意: (1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解. (2)要注意区间端点值的检验.(1)已知命题p :a ≤x ≤a +1,命题q :x2-4x <0,若p 是q 的充分不必要条件,则a 的取值范围是________________.(2)已知命题p :-4<x -a <4,命题q :(x -2)(3-x )>0,若綈p 是綈q 的充分条件,则实数a 的取值范围是________.答案 (1)(0,3) (2)[-1,6]解析 (1)令M ={x |a ≤x ≤a +1},N ={x |x 2-4x <0}={x |0<x <4}. ∵p 是q 的充分不必要条件,∴MN ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a +1<4,解得0<a <3.故答案为(0,3).(2)由p :-4<x -a <4成立,得a -4<x <a +4; 由q :(x -2)(3-x )>0成立,得2<x <3,所以綈p :x ≤a -4或x ≥a +4,綈q :x ≤2或x ≥3,又綈p 是綈q 的充分条件,所以⎩⎪⎨⎪⎧a -4≤2,a +4≥3,解得-1≤a ≤6,故答案为[-1,6].数学思想总结1.等价转化思想在充要条件中的应用典例(1)(2020·湖北七校联考)已知p,q是两个命题,那么“p∧q是真命题”是“綈p是假命题”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件(2)已知条件p:x2+2x-3>0;条件q:x>a,且綈q的一个充分不必要条件是綈p,则a的取值范围是( )A.[1,+∞) B.(-∞,1]C.[-1,+∞) D.(-∞,-3]思想方法指导等价转化是将一些复杂的、生疏的问题转化成简单的、熟悉的问题,在解题中经常用到.本题可将题目中条件间的关系和集合间的关系相互转化.解析(1)因为“p∧q是真命题”等价于“p,q都为真命题”,且“綈p是假命题”等价于“p 是真命题”,所以“p∧q是真命题”是“綈p是假命题”的充分不必要条件.(2)由x2+2x-3>0,得x<-3或x>1,由綈q的一个充分不必要条件是綈p,可知綈p是綈q 的充分不必要条件,等价于q是p的充分不必要条件.∴{x|x>a}{x|x<-3或x>1},∴a≥1.答案(1)A (2)A后作业认真做1.命题“若α=π4,则tan α=1”的否命题是( ) A .若α≠π4,则tan α≠1 B .若α=π4,则tan α≠1 C .若tan α≠1,则α≠π4D .若tan α≠1,则α=π4答案 A2.命题“如果x ≥a 2+b 2,那么x ≥2ab ”的逆否命题是( )A .如果x <a 2+b 2,那么x <2abB .如果x ≥2ab ,那么x ≥a 2+b 2C .如果x <2ab ,那么x <a 2+b 2D .如果x ≥a 2+b 2,那么x <2ab答案 C解析 命题“若p ,则q ”的逆否命题是“若綈q ,则綈p ”,“≥”的否定是“<”.故答案C 正确.3.(2020·山东重点中学模拟)已知命题p :“正数a 的平方不等于0”,命题q :“若a 不是正数,则它的平方等于0”,则q 是p 的( )A .逆命题B .否命题C .逆否命题D .否定 答案 B解析 命题p :“正数a 的平方不等于0”写成“若a 是正数,则它的平方不等于0”,从而q是p 的否命题.4.(2020·重庆)“x >1”是“log 12(x +2)<0”的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件答案 B 解析 由x >1⇒x +2>3⇒log 12(x +2)<0,log 12(x +2)<0⇒x +2>1⇒x >-1,故“x >1”是“log 12(x +2)<0”成立的充分不必要条件.故选B.5.(2020·山东)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 若直线a 和直线b 相交,则平面α和平面β相交;若平面α和平面β相交,那么直线a 和直线b 可能平行或异面或相交,故选A.6.已知集合A ={x ∈R |12<2x <8},B ={x ∈R |-1<x <m +1},若x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是( )A .{m |m ≥2}B .{m |m ≤2}C .{m |m >2}D .{m |-2<m <2} 答案 C解析 A ={x ∈R |12<2x <8}={x |-1<x <3}, ∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,∴A B ,∴m +1>3,即m >2,故选C.7.设U 为全集,A ,B 是集合,则“存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ”是“A ∩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答案 C解析 由Venn 图易知充分性成立.反之,A ∩B =∅时,由Venn 图(如图)可知,存在A =C ,同时满足A ⊆C ,B ⊆∁U C .故“存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ”是“A ∩B =∅”的充要条件.8.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log2x ,x >0,-2x +a ,x ≤0有且只有一个零点的充分不必要条件是( )A .a <0B .0<a <12C.12<a <1 D .a ≤0或a >1 答案 A解析 因为函数f (x )过点(1,0),所以函数f (x )有且只有一个零点⇔函数y =-2x +a (x ≤0)没有零点⇔函数y =2x(x ≤0)与直线y =a 无公共点.由数形结合,可得a ≤0或a >1. 观察选项,根据集合间关系得{a |a <0}{a |a ≤0或a >1},故选A.9.设a ,b 为正数,则“a -b >1”是“a 2-b 2>1”的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)答案 充分不必要解析 ∵a -b >1,即a >b +1.又∵a ,b 为正数,∴a 2>(b +1)2=b 2+1+2b >b 2+1,即a 2-b 2>1成立,反之,当a =3,b =1时,满足a 2-b 2>1,但a -b >1不成立.所以“a -b >1”是“a 2-b 2>1”的充分不必要条件.10.有三个命题:①“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题;②“若a >b ,则a 2>b 2”的逆否命题;③“若x ≤-3,则x 2+x -6>0”的否命题.其中真命题的序号为____________.答案 ①解析 命题①为“若x ,y 互为相反数,则x +y =0”是真命题;因为命题“若a >b ,则a 2>b 2”是假命题,故命题②是假命题;命题③为“若x >-3,则x 2+x -6≤0”,因为x 2+x -6≤0⇔-3≤x ≤2,故命题③是假命题.综上知只有命题①是真命题.11.给定两个命题p 、q ,若綈p 是q 的必要不充分条件,则p 是綈q 的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)答案 充分不必要解析 ∵綈p 是q 的必要不充分条件,∴q ⇒綈p 但綈p ⇏q ,其逆否命题为p ⇒綈q 但綈q ⇏ p ,所以p 是綈q 的充分不必要条件.12.若x <m -1或x >m +1是x 2-2x -3>0的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是________. 答案 [0,2]解析 由已知易得{x |x 2-2x -3>0}{x |x <m -1或x >m +1},又{x |x 2-2x -3>0}={x |x <-1或x >3},∴⎩⎪⎨⎪⎧ -1≤m -1,m +1<3,或⎩⎪⎨⎪⎧ -1<m -1,m +1≤3,∴0≤m ≤2. 13.若“数列a n =n 2-2λn (n ∈N *)是递增数列”为假命题,则λ的取值范围是________________.答案 [32,+∞) 解析 若数列a n =n 2-2λn (n ∈N *)为递增数列,则有a n +1-a n >0,即2n +1>2λ对任意的n ∈N *都成立,于是可得3>2λ,即λ<32. 故所求λ的取值范围是[32,+∞). 14.(2020·贵州七校联考)以下四个命题中,真命题的个数是________.①“若a +b ≥2,则a ,b 中至少有一个不小于1”的逆命题;②存在正实数a ,b ,使得lg(a +b )=lg a +lg b ;③“所有奇数都是素数”的否定是“至少有一个奇数不是素数”;④在△ABC 中,A <B 是sin A <sin B 的充分不必要条件.答案 2解析 ①原命题的逆命题为:若a ,b 中至少有一个不小于1,则a +b ≥2,而a =2,b =-2满足条件a ,b 中至少有一个不小于1,但此时a +b =0,故①是假命题;②根据对数的运算性质,知当a =b =2时,lg(a +b )=lg a +lg b ,故②是真命题;③“所有奇数都是素数”的否定为“至少有一个奇数不是素数”,故③是真命题;④根据题意,结合边角的转换,以及正弦定理,可知A <B ⇔a <b (a ,b 为角A ,B 所对的边)⇔2R sin A <2R sin B (R 为△ABC 外接圆的半径)⇔sin A <sin B ,故可知A <B 是sin A <sin B 的充要条件,故④是假命题,∴真命题个数是2.*15.已知集合A ={y |y =x 2-32x +1,x ∈[34,2]},B ={x |x +m 2≥1},若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,求实数m 的取值范围.解 y =x 2-32x +1 =(x -34)2+716, ∵x ∈[34,2],∴716≤y ≤2. ∴A ={y |716≤y ≤2}. 由x +m 2≥1,得x ≥1-m 2,∴B ={x |x ≥1-m 2}.∵“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,∴A ⊆B ,∴1-m 2≤716, 解得m ≥34或m ≤-34, 故实数m 的取值范围是(-∞,-34]∪[34,+∞).。
1.3简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词同步练习1.命题p:若sin x>sin y,则x>y;命题q:x2+y2≥2xy.下列命题为假命题的是( )A.p∨q B.p∧qC.q D.綈p答案 B解析命题p假,q真,故命题p∧q为假命题.2.下列命题中,真命题是( )A.∀x∈R,x2>0 B.∀x∈R,-1<sin x<1C.∃x0∈R,20x<0 D.∃x0∈R,tan x0=2答案 D解析∀x∈R,x2≥0,故A错;∀x∈R,-1≤sin x≤1,故B错;由y=2x的图象可知∀x∈R,2x>0,故C错,D正确.3.(2020·西安质检)已知命题p:∃x0∈R,log2(30x+1)≤0,则( ) A.p是假命题;綈p:∀x∈R,log2(3x+1)≤0B.p是假命题;綈p:∀x∈R,log2(3x+1)>0C.p是真命题;綈p:∀x∈R,log2(3x+1)≤0D .p 是真命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x +1)>0 答案 B解析 ∵3x >0,∴3x +1>1,则log 2(3x +1)>0,∴p 是假命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x +1)>0,故选B.4.(2020·河北邯郸收官考试)已知p :∀x ∈R ,x 2-x +1>0,q :∃x 0∈(0,+∞),sin x 0>1,则下列命题为真命题的是( ) A .p ∨(綈q ) B .(綈p )∨q C .p ∧q D .(綈p )∧(綈q )答案 A解析 因为x 2-x +1=(x -12)2+34>0恒成立,所以命题p 是真命题;∀x ∈R ,sin x ≤1,所以命题q 是假命题,所以p ∨(綈q )是真命题,故选A.5.下列命题中的假命题是( ) A .∀x ∈R,2x -1>0 B .∀x ∈N *,(x -1)2>0C .∃x 0∈R ,lg x 0<1D .∃x 0∈R ,tan ⎝⎛⎭⎪⎫x 0+π4=5答案 B解析 A 项,∵x ∈R ,∴x -1∈R ,由指数函数性质得2x -1>0;B 项,∵x ∈N *,∴当x =1时,(x -1)2=0与(x -1)2>0矛盾;C 项,当x 0=110时,lg 110=-1<1;D 项,当x ∈R 时,tan x ∈R ,∴∃x 0∈R ,tan ⎝⎛⎭⎪⎫x 0+π4=5.6.(2020·唐山检测)已知命题p :∀x ∈R ,x 3<x 4;命题q :∃x 0∈R ,sin x 0-cos x 0=-2,则下列命题中为真命题的是( ) A .p ∧qB .(綈p )∧qC .p ∧(綈q )D .(綈p )∧(綈q )答案 B解析 若x 3<x 4,则x <0或x >1,∴命题p 为假命题; 若sin x -cos x =2sin(x -π4)=-2,则x -π4=3π2+2k π(k ∈Z ),即x =7π4+2k π(k ∈Z ),∴命题q 为真命题,∴(綈p )∧q 为真命题.7.已知命题“∃x 0∈R ,使2x 20+(a -1)x 0+12≤0”是假命题,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,3)C .(-3,+∞)D .(-3,1)答案 B解析 依题意可知“∀x ∈R,2x 2+(a -1)x +12>0”为真命题,所以Δ=(a -1)2-4×2×12<0,即(a +1)(a -3)<0,解得-1<a <3,故选B.*8.(2020·湖南师大附中月考)函数f (x )=ln x -xa(a >0),若∃x 0∈R ,使得∀x 1∈[1,2]都有f (x 1)<f (x 0),则实数a 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(1,2)C .(2,+∞)D .(0,1)∪(2,+∞)答案 D解析 由题意可知函数f (x )的定义域为(0,+∞), f ′(x )=1x -1a(a >0),当x ∈(0,a )时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;故f(x)max=f(a),∃x0∈R,使得∀x1∈[1,2]都有f(x1)<f(x0),即f(a)>f(x1)对∀x1∈[1,2]恒成立,故a∉[1,2],所以实数a的取值范围是(0,1)∪(2,+∞),选D.9.以下四个命题:①∀x∈R,x2-3x+2>0恒成立;②∃x∈Q,x2=2;③∃x∈R,x2+1=0;④∀x∈R,4x2>2x-1+3x2.其中真命题的个数为( )A.0 B.1C.2 D.4答案 A解析∵x2-3x+2>0,Δ=(-3)2-4×2>0,∴当x>2或x<1时,x2-3x+2>0才成立,∴①为假命题;当且仅当x=±2时,x2=2,∴不存在x∈Q,使得x2=2,∴②为假命题;对∀x∈R,x2+1≠0,∴③为假命题;4x2-(2x-1+3x2)=x2-2x+1=(x-1)2≥0,即当x=1时,4x2=2x-1+3x2成立,∴④为假命题.∴①②③④均为假命题.10.设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p:∀x∈A,2x∈B,则綈p为______________.答案∃x0∈A,2x0∉B解析命题p:∀x∈A,2x∈B是一个全称命题,其命题的否定应为特称命题.∴綈p:∃x0∈A,2x0∉B.11.(2020·北京朝阳区模拟)已知函数f (x )=a 2x -2a +1.若命题“∀x ∈(0,1),f (x )≠0”是假命题,则实数a 的取值范围是________.答案 (12,1)∪(1,+∞)解析 ∵函数f (x )=a 2x -2a +1, 命题“∀x ∈(0,1),f (x )≠0”是假命题,∴原命题的否定是:“∃x 0∈(0,1),使f (x 0)=0”是真命题, ∴f (1)f (0)<0,即(a 2-2a +1)(-2a +1)<0, ∴(a -1)2(2a -1)>0,解得a >12,且a ≠1,∴实数a 的取值范围是(12,1)∪(1,+∞).12.已知命题p :x 2+2x -3>0;命题q :13-x>1,若“(綈q )∧p ”为真,则x 的取值范围是________________. 答案 (-∞,-3)∪(1,2]∪[3,+∞)解析 因为“(綈q )∧p ”为真,即q 假p 真,而q 为真命题时,x -2x -3<0,即2<x <3,所以q 为假命题时,有x ≥3或x ≤2;p 为真命题时,由x 2+2x -3>0,解得x >1或x <-3,由⎩⎪⎨⎪⎧x >1或x <-3,x ≥3或x ≤2,得x ≥3或1<x ≤2或x <-3,所以x 的取值范围是{x |x ≥3或1<x ≤2或x <-3}.13.(2020·江西五校联考)已知命题p :∃x 0∈R ,(m +1)·(x 20+1)≤0,命题q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0恒成立.若p ∧q 为假命题,则实数m 的取值范围为____________. 答案 (-∞,-2]∪(-1,+∞)解析 由命题p :∃x 0∈R ,(m +1)(x 20+1)≤0可得m ≤-1,由命题q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0恒成立,可得-2<m <2,因为p ∧q 为假命题,所以m ≤-2或m >-1.14.已知命题p :“∀x ∈R ,∃m ∈R,4x -2x +1+m =0”,若命题綈p 是假命题,则实数m 的取值范围是________. 答案 (-∞,1]解析 若綈p 是假命题,则p 是真命题, 即关于x 的方程4x -2·2x +m =0有实数解, 由于m =-(4x -2·2x )=-(2x -1)2+1≤1, ∴m ≤1.*15.已知函数f (x )=x 2-x +1x -1(x ≥2),g (x )=a x (a >1,x ≥2).(1)若∃x 0∈[2,+∞),使f (x 0)=m 成立,则实数m 的取值范围为________________;(2)若∀x 1∈[2,+∞),∃x 2∈[2, +∞)使得f (x 1)=g (x 2),则实数a 的取值范围为________________. 答案 (1)[3,+∞) (2)(1,3]解析 (1)因为f (x )=x 2-x +1x -1=x +1x -1=x -1+1x -1+1≥2+1=3,当且仅当x =2时等号成立,所以若∃x 0∈[2,+∞),使f (x 0)=m 成立,则实数m 的取值范围为[3,+∞).(2)因为当x ≥2时,f (x )≥3,g (x )≥a 2,若∀x 1∈[2,+∞),∃x 2∈[2,+∞)使得f (x 1)=g (x 2),则⎩⎪⎨⎪⎧a 2≤3,a >1,解得a ∈(1,3].。
第一章集合与常用逻辑用语1.3简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词课内基础通关1.命题p∧q,p∨q,綈p的真假判断2.全称量词和存在量词3.全称命题和特称命题4.含有一个量词的命题的否定课外知识延伸1.含有逻辑联结词的命题真假的判断规律(1)p∨q:p、q中有一个为真,则p∨q为真,即有真为真;(2)p∧q:p、q中有一个为假,则p∧q为假,即有假即假;(3)綈p:与p的真假相反,即一真一假,真假相反.2.含一个量词的命题的否定的规律是“改量词,否结论”.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)命题p∧q为假命题,则命题p、q都是假命题.( ×)(2)命题p和綈p不可能都是真命题.( √)(3)若命题p、q至少有一个是真命题,则p∨q是真命题.( √)(4)命题綈(p∧q)是假命题,则命题p,q中至少有一个是真命题.( ×)(5)“长方形的对角线相等”是特称命题.( ×)(6)命题“对顶角相等”的否定是“对顶角不相等”.( ×)点自查1.已知命题p:对任意x∈R,总有|x|≥0;q:x=1是方程x+2=0的根.则下列命题为真命题的是( )A.p∧(綈q) B.(綈p)∧qC.(綈p)∧(綈q) D.p∧q答案 A解析命题p为真命题,命题q为假命题,所以命题綈q为真命题,所以p∧(綈q)为真命题,故选A.2.已知命题p,q,“綈p为真”是“p∧q为假”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 綈p 为真知p 为假,可得p ∧q 为假;反之,若p ∧q 为假,则可能是p 真q 假,从而綈p 为假,故“綈p 为真”是“p ∧q 为假”的充分不必要条件,故选A. 3.(教材改编)下列命题中, 为真命题的是( ) A .∀x ∈R ,-x 2-1<0 B .∃x 0∈R ,x 20+x 0=-1 C .∀x ∈R ,x 2-x +14>0D .∃x 0∈R ,x 20+2x 0+2<0 答案 A4.设命题p :∀x ∈R ,x 2+1>0,则綈p 为( ) A .∃x 0∈R ,x 20+1>0 B .∃x 0∈R ,x 20+1≤0 C .∃x 0∈R ,x 20+1<0 D .∀x ∈R ,x 2+1≤0 答案 B解析 全称命题的否定,要对结论进行否定,同时要把全称量词换成存在量词,故命题p 的否定为“∃x 0∈R ,x 20+1≤0”,故选B.5.(2020·山东)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 ∵函数y =tan x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上是增函数, ∴y max =tan π4=1.依题意,m ≥y max ,即m ≥1. ∴m 的最小值为1.高考题型分类精讲题型一含有逻辑联结词的命题的真假判断例1 (1)已知命题p:对任意x∈R,总有2x>0;q:“x>1”是“x>2”的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是( )A.p∧q B.(綈p)∧(綈q)C.(綈p)∧q D.p∧(綈q)(2)(2020·聊城模拟)若命题“p∨q”是真命题,“綈p为真命题”,则( )A.p真,q真B.p假,q真C.p真,q假D.p假,q假答案(1)D (2)B解析(1)∵p是真命题,q是假命题,∴p∧(綈q)是真命题.(2)∵綈p为真命题,∴p为假命题,又p∨q为真命题,∴q为真命题.思维升华“p∨q”“p∧q”“綈p”等形式命题真假的判断步骤(1)确定命题的构成形式;(2)判断其中命题p、q的真假;(3)确定“p∧q”“p∨q”“綈p”等形式命题的真假.已知命题p:若x>y,则-x<-y;命题q:若x>y,则x2>y2.在命题①p∧q;②p∨q;③p∧(綈q);④(綈p)∨q中,真命题是( ) A.①③B.①④C.②③D.②④答案 C解析当x>y时,-x<-y,故命题p为真命题,从而綈p为假命题.当x>y时,x2>y2不一定成立,故命题q为假命题,从而綈q为真命题.由真值表知:①p∧q为假命题;②p∨q为真命题;③p∧(綈q)为真命题;④(綈p)∨q为假命题,故选C.题型二含有一个量词的命题命题点1 全称命题、特称命题的真假例2 (1)(2020·唐山模拟)命题p:∃x∈N,x3<x2;命题q:∀a∈(0,1)∪(1,+∞),函数f(x)=log a(x-1)的图象过点(2,0),则( )A.p假q真B.p真q假C.p假q假D.p真q真(2)已知命题p:∀x∈R,2x<3x;命题q:∃x0∈R,x30=1-x20,则下列命题中为真命题的是( )A.p∧q B.(綈p)∧qC.p∧(綈q) D.(綈p)∧(綈q)答案(1)A (2)B解析(1)∵x3<x2,∴x2(x-1)<0,∴x<0或0<x<1,在这个范围内没有自然数,命题p为假命题.∵f(x)的图象过点(2,0),∴log a1=0,对∀a∈(0,1)∪(1,+∞)的值均成立.命题q为真命题.(2)容易判断当x≤0时2x≥3x,命题p为假命题,分别作出函数y=x3,y=1-x2的图象,易知命题q为真命题.根据真值表易判断(綈p)∧q为真命题.命题点2 含一个量词的命题的否定例3 (1)命题“∃x0∈R,使得x20≥0”的否定为( )A.∀x∈R,都有x2<0B.∀x∈R,都有x2≥0C.∃x0∈R,使得x20≤0D.∃x0∈R,使得x20<0(2)(2020·浙江)命题“∀n∈N*,f(n)∈N*且f(n)≤n”的否定形式是( )A.∀n∈N*,f(n)∉N*且f(n)>nB.∀n∈N*,f(n)∉N*或f(n)>nC.∃n0∈N*,f(n0)∉N*且f(n0)>n0D.∃n0∈N*,f(n0)∉N*或f(n0)>n0答案(1)A (2)D解析(1)将“∃”改为“∀”,对结论中的“≥”进行否定,可知A正确.(2)由全称命题与特称命题之间的互化关系知选D.思维升华 (1)判定全称命题“∀x ∈M ,p (x )”是真命题,需要对集合M 中的每一个元素x ,证明p (x )成立;要判断特称命题是真命题,只要在限定集合内至少找到一个x =x 0,使p (x 0)成立.(2)对全(特)称命题进行否定的方法①找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义先加上量词,再改变量词. ②对原命题的结论进行否定.(1)(2020·皖南八校联考)下列命题中,真命题是( ) A .∃x 0∈R ,sin2x2+cos2x2=12B .∀x ∈(0,π),sin x >cos xC .∀x ∈(0,+∞),x 2+1>x D .∃x 0∈R ,x 20+x 0=-1(2)(2020·福州质检)已知命题p :“∃x 0∈R ,e 0x -x 0-1≤0”,则綈p 为( )A .∃x 0∈R ,e 0x -x 0-1≥0B .∃x 0∈R ,ex -x 0-1>0C .∀x ∈R ,e x -x -1>0D .∀x ∈R ,e x-x -1≥0 答案 (1)C (2)C解析 (1)C 选项中,当x >0时,x 2+1-x =(x -12)2+34>0,即x 2+1>x 恒成立,∴C 正确.(2)根据全称命题与特称命题的否定关系,可得綈p 为“∀x ∈R ,e x-x -1>0”,故选C. 题型三 含参数命题中参数的取值范围例4 (1)已知命题p :关于x 的方程x 2-ax +4=0有实根;命题q :关于x 的函数y =2x 2+ax +4在[3,+∞)上是增函数,若p ∧q 是真命题,则实数a 的取值范围是________________.(2)已知f (x )=ln(x 2+1),g (x )=(12)x -m ,若对∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数m 的取值范围是( ) A .[14,+∞)B .(-∞,14]C .[12,+∞)D .(-∞,-12]答案 (1)[-12,-4]∪[4,+∞) (2)A 解析 (1)若命题p 是真命题,则Δ=a 2-16≥0, 即a ≤-4或a ≥4;若命题q 是真命题, 则-a4≤3,即a ≥-12.∵p ∧q 是真命题,∴p ,q 均为真,∴a 的取值范围是[-12,-4]∪[4,+∞).(2)当x ∈[0,3]时,f (x )min =f (0)=0,当x ∈[1,2]时,g (x )min =g (2)=14-m ,由f (x )min ≥g (x )min ,得0≥14-m ,所以m ≥14,故选A.引申探究本例(2)中,若将“∃x 2∈[1,2]”改为“∀x 2∈[1,2]”,其他条件不变,则实数m 的取值范围是________________. 答案 [12,+∞)解析 当x ∈[1,2]时,g (x )max =g (1)=12-m ,由f (x )min ≥g (x )max ,得0≥12-m ,∴m ≥12.思维升华 (1)已知含逻辑联结词的命题的真假,可根据每个命题的真假利用集合的运算求解参数的取值范围;(2)含量词的命题中参数的取值范围,可根据命题的含义,利用函数值域(或最值)解决.(1)已知命题p:“∀x∈[0,1],a≥e x”,命题q:“∃x0∈R,x20+4x0+a=0”.若命题“p∧q”是真命题,则实数a的取值范围是( ) A.(4,+∞) B.[1,4]C.[e,4] D.(-∞,-1)(2)已知函数f(x)=x2-2x+3,g(x)=log2x+m,对任意的x1,x2∈[1,4]有f(x1)>g(x2)恒成立,则实数m的取值范围是________________.答案(1)C (2)(-∞,0)解析(1)由题意知p与q均为真命题,由p为真,可知a≥e,由q为真,知x2+4x+a=0有解,则Δ=16-4a≥0,∴a≤4.综上可知e≤a≤4.(2)f(x)=x2-2x+3=(x-1)2+2,当x∈[1,4]时,f(x)min=f(1)=2,g(x)max=g(4)=2+m,则f(x)min>g(x)max,即2>2+m,解得m<0,故实数m的取值范围是(-∞,0).高频小考点1.常用逻辑用语考点分析有关四种命题及其真假判断、充分必要条件的判断或求参数的取值范围、量词等问题几乎在每年高考中都会出现,多与函数、数列、立体几何、解析几何等知识相结合,难度中等以下.解决这类问题应熟练把握各类内在联系.一、命题的真假判断典例1 (1)已知命题p:∃x0∈R,x20+1<2x0;命题q:若mx2-mx-1<0恒成立,则-4<m<0,那么( )A.綈p为假命题B.q为真命题C.p∨q为假命题D .p ∧q 为真命题(2)下列命题中错误的个数为( ) ①若p ∨q 为真命题,则p ∧q 为真命题; ②“x >5”是“x 2-4x -5>0”的充分不必要条件;③命题p :∃x 0∈R ,x 20+x 0-1<0,则綈p :∀x ∈R ,x 2+x -1≥0;④命题“若x 2-3x +2=0,则x =1或x =2”的逆否命题为“若x ≠1或x ≠2,则x 2-3x +2≠0”.A .1B .2C .3D .4解析 (1)由于x 2-2x +1=(x -1)2≥0, 即x 2+1≥2x ,所以p 为假命题; 对于命题q ,当m =0时,-1<0恒成立, 所以命题q 为假命题. 综上可知,綈p 为真命题,p ∧q 为假命题,p ∨q 为假命题,故选C.(2)对于①,若p ∨q 为真命题,则p ,q 至少有一个为真,即可能有一个为假,所以p ∧q 不一定为真命题,所以①错误;对于②,由x 2-4x -5>0可得x >5或x <-1,所以“x >5”是“x2-4x -5>0”的充分不必要条件,所以②正确;对于③,根据特称命题的否定为全称命题,可知③正确;对于④,命题“若x 2-3x +2=0,则x =1或x =2”的逆否命题为“若x ≠1且x ≠2,则x 2-3x +2≠0”,所以④错误,所以错误命题的个数为2,故选B. 答案 (1)C (2)B 二、求参数的取值范围 典例2 (1)已知p :x ≥k ,q :3x +1<1,如果p 是q 的充分不必要条件,则实数k 的取值范围是( ) A .[2,+∞) B .(2,+∞) C .[1,+∞)D .(-∞,-1](2)(2020·郑州一模)已知函数f (x )=x +4x ,g (x )=2x+a ,若∀x 1∈[12,3],∃x 2∈[2,3]使得f (x 1)≥g (x 2),则实数a 的取值范围是( ) A .a ≤1 B .a ≥1 C .a ≤0 D .a ≥0解析 (1)由3x +1<1,得3x +1-1=2-xx +1<0, 即(x -2)(x +1)>0,解得x <-1或x >2,由p 是q 的充分不必要条件,知k >2,故选B.(2)∵x ∈[12,3],∴f (x )≥2x ·4x=4,当且仅当x =2时,f (x )min =4,当x ∈[2,3]时,g (x )min =22+a =4+a ,依题意f (x )min ≥g (x )min ,∴a ≤0,故选C.答案 (1)B (2)C三、利用逻辑推理解决实际问题典例3 (1)甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A ,B ,C 三个城市时, 甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B 城市; 乙说:我没去过C 城市; 丙说:我们三人去过同一城市. 由此可判断乙去过的城市为________.(2)对于中国足球参与的某次大型赛事,有三名观众对结果作如下猜测: 甲:中国非第一名,也非第二名; 乙:中国非第一名,而是第三名; 丙:中国非第三名,而是第一名.竞赛结束后发现,一人全猜对,一人猜对一半,一人全猜错,则中国足球队得了第________名.解析 (1)由题意可推断:甲没去过B 城市,但比乙去的城市多,而丙说“三人去过同一城市”,说明甲去过A ,C 城市,而乙“没去过C 城市”,说明乙去过A 城市,由此可知,乙去过的城市为A .(2)由题意可知:甲、乙、丙均为“p 且q ”形式,所以猜对一半者也说了错误“命题”,即只有一个为真,所以可知丙是真命题,因此中国足球队得了第一名. 答案 (1)A (2)一后作业认真做1.命题p :若sin x >sin y ,则x >y ;命题q :x 2+y 2≥2xy .下列命题为假命题的是( )A .p ∨qB .p ∧qC .qD .綈p答案 B解析 命题p 假,q 真,故命题p ∧q 为假命题. 2.下列命题中,真命题是( ) A .∀x ∈R ,x 2>0 B .∀x ∈R ,-1<sin x <1 C .∃x 0∈R,20x <0D .∃x 0∈R ,tan x 0=2答案 D解析 ∀x ∈R ,x 2≥0,故A 错;∀x ∈R ,-1≤sin x ≤1,故B 错;由y =2x的图象可知∀x ∈R,2x>0,故C 错,D 正确.3.(2020·西安质检)已知命题p :∃x 0∈R ,log 2(30x +1)≤0,则( )A .p 是假命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x+1)≤0 B .p 是假命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x+1)>0 C .p 是真命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x+1)≤0 D .p 是真命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x+1)>0 答案 B解析 ∵3x >0,∴3x +1>1,则log 2(3x +1)>0,∴p 是假命题;綈p :∀x ∈R ,log 2(3x+1)>0,故选B.4.(2020·河北邯郸收官考试)已知p :∀x ∈R ,x 2-x +1>0,q :∃x 0∈(0,+∞),sin x 0>1,则下列命题为真命题的是( ) A .p ∨(綈q ) B .(綈p )∨q C .p ∧q D .(綈p )∧(綈q )答案 A解析 因为x 2-x +1=(x -12)2+34>0恒成立,所以命题p 是真命题;∀x ∈R ,sin x ≤1,所以命题q 是假命题,所以p ∨(綈q )是真命题,故选A. 5.下列命题中的假命题是( ) A .∀x ∈R,2x -1>0 B .∀x ∈N *,(x -1)2>0 C .∃x 0∈R ,lg x 0<1 D .∃x 0∈R ,tan ⎝⎛⎭⎪⎫x 0+π4=5答案 B解析 A 项,∵x ∈R ,∴x -1∈R ,由指数函数性质得2x -1>0;B 项,∵x ∈N *,∴当x =1时,(x -1)2=0与(x -1)2>0矛盾;C 项,当x 0=110时,lg 110=-1<1;D 项,当x ∈R 时,tan x∈R ,∴∃x 0∈R ,tan ⎝⎛⎭⎪⎫x 0+π4=5. 6.(2020·唐山检测)已知命题p :∀x ∈R ,x 3<x 4;命题q :∃x 0∈R ,sin x 0-cos x 0=-2,则下列命题中为真命题的是( ) A .p ∧q B .(綈p )∧q C .p ∧(綈q ) D .(綈p )∧(綈q )答案 B解析 若x 3<x 4,则x <0或x >1,∴命题p 为假命题; 若sin x -cos x =2sin(x -π4)=-2, 则x -π4=3π2+2k π(k ∈Z ),即x =7π4+2k π(k ∈Z ),∴命题q 为真命题,∴(綈p )∧q 为真命题.7.已知命题“∃x 0∈R ,使2x 20+(a -1)x 0+12≤0”是假命题,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,3)C .(-3,+∞)D .(-3,1)答案 B解析 依题意可知“∀x ∈R,2x 2+(a -1)x +12>0”为真命题,所以Δ=(a -1)2-4×2×12<0,即(a +1)(a -3)<0,解得-1<a <3,故选B.*8.(2020·湖南师大附中月考)函数f (x )=ln x -xa(a >0),若∃x 0∈R ,使得∀x 1∈[1,2]都有f (x 1)<f (x 0),则实数a 的取值范围是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,+∞)D .(0,1)∪(2,+∞)答案 D解析 由题意可知函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x -1a(a >0),当x ∈(0,a )时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;故f (x )max =f (a ),∃x 0∈R ,使得∀x 1∈[1,2]都有f (x 1)<f (x 0),即f (a )>f (x 1)对∀x 1∈[1,2]恒成立,故a ∉[1,2],所以实数a 的取值范围是(0,1)∪(2,+∞),选D.9.以下四个命题:①∀x ∈R ,x 2-3x +2>0恒成立;②∃x ∈Q ,x 2=2;③∃x ∈R ,x 2+1=0;④∀x ∈R,4x 2>2x -1+3x 2.其中真命题的个数为( ) A .0B .1C .2D .4答案 A解析 ∵x 2-3x +2>0,Δ=(-3)2-4×2>0, ∴当x >2或x <1时,x 2-3x +2>0才成立, ∴①为假命题;当且仅当x =±2时,x 2=2,∴不存在x ∈Q ,使得x 2=2,∴②为假命题; 对∀x ∈R ,x 2+1≠0,∴③为假命题; 4x 2-(2x -1+3x 2)=x 2-2x +1=(x -1)2≥0, 即当x =1时,4x 2=2x -1+3x 2成立, ∴④为假命题. ∴①②③④均为假命题.10.设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :∀x ∈A,2x ∈B ,则綈p 为______________. 答案 ∃x 0∈A,2x 0∉B解析 命题p :∀x ∈A,2x ∈B 是一个全称命题,其命题的否定应为特称命题. ∴綈p :∃x 0∈A,2x 0∉B .11.(2020·北京朝阳区模拟)已知函数f (x )=a 2x -2a +1.若命题“∀x ∈(0,1),f (x )≠0”是假命题,则实数a 的取值范围是________. 答案 (12,1)∪(1,+∞)解析 ∵函数f (x )=a 2x -2a +1, 命题“∀x ∈(0,1),f (x )≠0”是假命题,∴原命题的否定是:“∃x 0∈(0,1),使f (x 0)=0”是真命题, ∴f (1)f (0)<0,即(a 2-2a +1)(-2a +1)<0, ∴(a -1)2(2a -1)>0,解得a >12,且a ≠1,∴实数a 的取值范围是(12,1)∪(1,+∞).12.已知命题p :x 2+2x -3>0;命题q :13-x >1,若“(綈q )∧p ”为真,则x 的取值范围是________________.答案 (-∞,-3)∪(1,2]∪[3,+∞)解析 因为“(綈q )∧p ”为真,即q 假p 真,而q 为真命题时,x -2x -3<0,即2<x <3,所以q 为假命题时,有x ≥3或x ≤2;p 为真命题时,由x 2+2x -3>0,解得x >1或x <-3,由⎩⎪⎨⎪⎧x >1或x <-3,x ≥3或x ≤2,得x ≥3或1<x ≤2或x <-3,所以x 的取值范围是{x |x ≥3或1<x ≤2或x <-3}.13.(2020·江西五校联考)已知命题p :∃x 0∈R ,(m +1)·(x 20+1)≤0,命题q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0恒成立.若p ∧q 为假命题,则实数m 的取值范围为____________.答案 (-∞,-2]∪(-1,+∞)解析 由命题p :∃x 0∈R ,(m +1)(x 20+1)≤0可得m ≤-1,由命题q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0恒成立,可得-2<m <2,因为p ∧q 为假命题,所以m ≤-2或m >-1. 14.已知命题p :“∀x ∈R ,∃m ∈R,4x -2x +1+m =0”,若命题綈p 是假命题,则实数m 的取值范围是________. 答案 (-∞,1]解析 若綈p 是假命题,则p 是真命题, 即关于x 的方程4x -2·2x+m =0有实数解, 由于m =-(4x-2·2x)=-(2x-1)2+1≤1, ∴m ≤1.*15.已知函数f (x )=x 2-x +1x -1(x ≥2),g (x )=a x (a >1,x ≥2).(1)若∃x 0∈[2,+∞),使f (x 0)=m 成立,则实数m 的取值范围为________________; (2)若∀x 1∈[2,+∞),∃x 2∈[2, +∞)使得f (x 1)=g (x 2),则实数a 的取值范围为________________.答案 (1)[3,+∞) (2)(1,3]解析 (1)因为f (x )=x 2-x +1x -1=x +1x -1=x -1+1x -1+1≥2+1=3,当且仅当x =2时等号成立,所以若∃x 0∈[2,+∞),使f (x 0)=m 成立,则实数m 的取值范围为[3,+∞). (2)因为当x ≥2时,f (x )≥3,g (x )≥a 2,若∀x 1∈[2,+∞),∃x 2∈[2,+∞)使得f (x 1)=g (x 2),则⎩⎪⎨⎪⎧a 2≤3,a >1,解得a ∈(1,3].。
第二章函数概念与基本初等函数I2.1函数及其表示课内基础通关1.函数与映射2.函数的有关概念(1)函数的定义域、值域在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域. (2)函数的三要素:定义域、对应关系和值域. (3)函数的表示法表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法. 3.分段函数若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.课外知识延伸求函数定义域常见结论: (1)分式的分母不为零;(2)偶次根式的被开方数不小于零; (3)对数函数的真数必须大于零;(4)指数函数和对数函数的底数大于零且不等于1; (5)正切函数y =tan x ,x ≠k π+π2(k ∈Z );(6)零次幂的底数不能为零;(7)实际问题中除要考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求. 【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)对于函数f :A →B ,其值域是集合B .( × )(2)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数是相等函数.( × ) (3)映射是特殊的函数.( × )(4)若A =R ,B ={x |x >0},f :x →y =|x |,其对应是从A 到B 的映射.( × ) (5)分段函数是由两个或几个函数组成的.( × )点自查1.函数y =2x -3+1x -3的定义域为( ) A .[32,+∞)B .(-∞,3)∪(3,+∞)C .[32,3)∪(3,+∞)D .(3,+∞)答案 C解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2x -3≥0,x -3≠0,解得x ≥32且x ≠3.2.(教材改编)若函数y =f (x )的定义域为M ={x |-2≤x ≤2},值域为N ={y |0≤y ≤2},则函数y =f (x )的图象可能是( )答案 B解析A中函数的定义域不是[-2,2],C中图象不表示函数,D中函数值域不是[0,2],故选B.3.(2020·全国甲卷)下列函数中,其定义域和值域分别与函数y=10lg x的定义域和值域相同的是( )A.y=x B.y=lg xC.y=2x D.y=1 x答案 D解析函数y=10lg x的定义域为{x|x>0},值域为{y|y>0},所以与其定义域和值域分别相同的函数为y=1x,故选D.4.已知f (1x)=x 2+5x ,则f (x )=________.答案5x +1x2(x ≠0) 解析 令1x=t (t ≠0),则f (t )=1t 2+51t =5t +1t2,∴f (x )=5x +1x2(x ≠0).5.已知函数f (x )=2x +1,若f (a )=5,则实数a 的值为________. 答案 12解析 f (a )=2a +1,由题意知2a +1=5, 所以a =12.高考题型分类精讲题型一 函数的概念 例1 有以下判断:①f (x )=|x |x 与g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1 x ≥0-1 x <0表示同一函数;②函数y =f (x )的图象与直线x =1的交点最多有1个; ③f (x )=x 2-2x +1与g (t )=t 2-2t +1是同一函数;④若f (x )=|x -1|-|x |,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0.其中正确判断的序号是________. 答案 ②③解析 对于①,由于函数f (x )=|x |x的定义域为{x |x ∈R 且x ≠0},而函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ≥0,-1x <0的定义域是R ,所以二者不是同一函数;对于②,若x =1不是y =f (x )定义域内的值,则直线x =1与y =f (x )的图象没有交点,如果x =1是y =f (x )定义域内的值,由函数定义可知,直线x =1与y =f (x )的图象只有一个交点,即y =f (x )的图象与直线x =1最多有一个交点;对于③,f (x )与g (t )的定义域、值域和对应关系均相同,所以f (x )和g (t )表示同一函数;对于④,由于f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎪⎪⎪⎪⎪⎪12-1-⎪⎪⎪⎪⎪⎪12=0,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f (0)=1.综上可知,正确的判断是②③.思维升华 函数的值域可由定义域和对应关系唯一确定;当且仅当定义域和对应关系都相同的函数才是同一函数.值得注意的是,函数的对应关系是就结果而言的(判断两个函数的对应关系是否相同,只要看对于函数定义域中的任意一个相同的自变量的值,按照这两个对应关系算出的函数值是否相同).(1)下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4(2)下列各组函数中,表示同一个函数的是( )A .y =x -1和y =x 2-1x +1B .y =x 0和y =1C .f (x )=x 2和g (x )=(x +1)2D .f (x )=x 2x和g (x )=x x2答案 (1)B (2)D解析 (1)①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象,②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象,③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象,故选B.(2)A 中两个函数的定义域不同;B 中y =x 0的x 不能取0;C 中两函数的对应关系不同.故选D.题型二 函数的定义域问题 命题点1 求函数的定义域 例2 (1)函数f (x )=1-2x+1x +3的定义域为( )A .(-3,0]B .(-3,1]C .(-∞,-3)∪(-3,0]D .(-∞,-3)∪(-3,1](2)若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f 2xx -1的定义域是________. 答案 (1)A (2)[0,1)解析 (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-2x≥0,x +3>0,解得-3<x ≤0.所以函数f (x )的定义域为(-3,0]. (2)由0≤2x ≤2,得0≤x ≤1, 又x -1≠0,即x ≠1,所以0≤x <1,即g (x )的定义域为[0,1). 引申探究本例(2)中,若将“函数y =f (x )的定义域为[0,2]”改为“函数y =f (x +1)的定义域为[0,2]”,则函数g (x )=f 2xx -1的定义域为________________. 答案 [12,1)∪(1,32]解析 由函数y =f (x +1)的定义域为[0,2], 得函数y =f (x )的定义域为[1,3],令⎩⎪⎨⎪⎧1≤2x ≤3,x -1≠0,得12≤x ≤32且x ≠1, ∴g (x )的定义域为[12,1)∪(1,32].命题点2 已知函数的定义域求参数范围 例3 (1)若函数f (x )2221x ax a+--R ,则a 的取值范围为________.(2)若函数y =ax +1ax 2+2ax +3的定义域为R ,则实数a 的取值范围是________.答案 (1)[-1,0] (2)[0,3)解析 (1)因为函数f (x )的定义域为R , 所以2221x ax a+--≥0对x ∈R 恒成立,即222x ax a+-≥20,x 2+2ax -a ≥0恒成立,因此有Δ=(2a )2+4a ≤0,解得-1≤a ≤0. (2)因为函数y =ax +1ax 2+2ax +3的定义域为R ,所以ax 2+2ax +3=0无实数解,即函数y =ax 2+2ax +3的图象与x 轴无交点. 当a =0时,函数y =3的图象与x 轴无交点; 当a ≠0时,则Δ=(2a )2-4·3a <0,解得0<a <3. 综上所述,a 的取值范围是[0,3).思维升华 (1)求给定函数的定义域往往转化为解不等式(组)的问题,在解不等式(组)取交集时可借助于数轴,要特别注意端点值的取舍.(2)求抽象函数的定义域:①若y =f (x )的定义域为(a ,b ),则解不等式a <g (x )<b 即可求出y =f (g (x ))的定义域;②若y =f (g (x ))的定义域为(a ,b ),则求出g (x )在(a ,b )上的值域即得f (x )的定义域.(3)已知函数定义域求参数范围,可将问题转化成含参数的不等式,然后求解.(1)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B .(-1,-12)C .(-1,0)D .(12,1)(2)若函数y =mx -1mx 2+4mx +3的定义域为R ,则实数m 的取值范围是( )A .(0,34]B .(0,34)C .[0,34]D .[0,34)答案 (1)B (2)D解析 (1)∵函数f (x )的定义域为(-1,0), ∴-1<2x +1<0,解得-1<x <-12.(2)要使函数的定义域为R ,则mx 2+4mx +3≠0恒成立. ①当m =0时,得到不等式3≠0,恒成立; ②当m ≠0时,要使不等式恒成立,需⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=4m 2-4×m ×3<0,即⎩⎪⎨⎪⎧m >0,m 4m -3<0或⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ<0,即⎩⎪⎨⎪⎧m <0,m 4m -3<0.解得0<m <34.由①②得0≤m <34,故选D.题型三 求函数解析式例4 (1)已知f (2x+1)=lg x ,则f (x )=________.(2)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x +1)-2f (x -1)=2x +17,则f (x )=________. (3)已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f (1x)·x -1,则f (x )=________.答案 (1)lg2x -1(x >1) (2)2x +7 (3)23x +13解析 (1)(换元法)令t =2x +1(t >1),则x =2t -1,∴f (t )=lg2t -1,即f (x )=lg 2x -1(x >1). (2)(待定系数法) 设f (x )=ax +b (a ≠0),则3f (x +1)-2f (x -1)=3ax +3a +3b -2ax +2a -2b =ax +5a +b , 即ax +5a +b =2x +17,不论x 为何值都成立, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b +5a =17,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =7,∴f (x )=2x +7. (3)(消去法)在f (x )=2f (1x)·x -1中,用1x代替x ,得f (1x )=2f (x )·1x-1,将f (1x)=2f x x-1代入f (x )=2f (1x )·x -1中,可求得f (x )=23x +13.思维升华 函数解析式的求法(1)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数),可用待定系数法;(2)换元法:已知复合函数f (g (x ))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值范围; (3)配凑法:由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式;(4)消去法:已知f (x )与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 或f (-x )之间的关系式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).(1)已知f (x +1)=x +2x ,求f (x )的解析式;(2)已知一次函数f (x )满足f (f (x ))=4x -1,求f (x ); (3)已知f (x )+3f (-x )=2x +1,求f (x ). 解 (1)设x +1=t (t ≥1), ∴f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1, ∴f (x )=x 2-1(x ≥1).(2)设f (x )=kx +b (k ≠0),则f (f (x ))=k 2x +kb +b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧k 2=4,kb +b =-1,∴⎩⎪⎨⎪⎧k =2,b =-13或⎩⎪⎨⎪⎧k =-2,b =1.故f (x )=2x -13或f (x )=-2x +1.(3)以-x 代替x 得f (-x )+3f (x )=-2x +1,∴f (-x )=-3f (x )-2x +1,代入f (x )+3f (-x )=2x +1可得f (x )=-x +14.数学思想总结2.分类讨论思想在函数中的应用典例 (1)已知实数a ≠0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +a ,x <1,-x -2a ,x ≥1,若f (1-a )=f (1+a ),则a 的值为________________.(2)(2020·山东)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -1,x <1,2x,x ≥1,则满足f (f (a ))=2f (a )的a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,1B .[0,1] C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ D .[1, +∞)思想方法指导 (1)求分段函数的函数值,首先要确定自变量的范围,通过分类讨论求解; (2)当给出函数值或函数值的取值范围求自变量的值或自变量的取值范围时,应根据每一段解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值或取值范围是否符合相应段的自变量的值或取值范围.解析 (1)当a >0时,1-a <1,1+a >1,由f (1-a )=f (1+a ),可得2(1-a )+a =-(1+a )-2a , 解得a =-32,不合题意.当a <0时,1-a >1,1+a <1, 由f (1-a )=f (1+a ),可得-(1-a )-2a =2(1+a )+a ,解得a =-34,符合题意.(2)由f (f (a ))=2f (a ),得f (a )≥1.当a <1时,有3a -1≥1,∴a ≥23,∴23≤a <1.当a ≥1时,有2a≥1,∴a ≥0,∴a ≥1. 综上,a ≥23,故选C.答案 (1)-34(2)C后作业认真做1.下列各组函数中,表示同一函数的是( )A .y =x 2-9x -3与y =x +3B .y =x 2-1与y =x -1 C .y =x 0(x ≠0)与y =1(x ≠0) D .y =2x +1,x ∈Z 与y =2x -1,x ∈Z 答案 C解析 A 项中两函数的定义域不同;B 项,D 项中两函数的对应关系不同,故选C. 2.(2020·重庆)函数f (x )=log 2(x 2+2x -3)的定义域是( ) A .[-3,1] B .(-3,1)C .(-∞,-3]∪[1,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,+∞) 答案 D解析 需满足x 2+2x -3>0,解得x >1或x <-3,所以f (x )的定义域为(-∞,-3)∪(1,+∞).3.若二次函数g (x )满足g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点,则g (x )的解析式为( ) A .g (x )=2x 2-3x B .g (x )=3x 2-2x C .g (x )=3x 2+2x D .g (x )=-3x 2-2x答案 B解析 (待定系数法)设g (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), ∵g (1)=1,g (-1)=5,且图象过原点,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =1,a -b +c =5,c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-2,c =0,∴g (x )=3x 2-2x ,故选B.4.(2020·陕西)设f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ≥0,2x,x <0,则f (f (-2))等于( )A .-1 B.14 C.12 D.32答案 C解析 ∵f (-2)=2-2=14>0,则f (f (-2))=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=1-14=1-12=12,故选C. 5.(2020·安徽六校联考)已知函数f (x )=x |x |,若f (x 0)=4,则x 0的值为( ) A .-2 B .2 C .-2或2 D. 2答案 B解析 当x ≥0时,f (x )=x 2,f (x 0)=4, 即x 20=4,解得x 0=2.当x <0时,f (x )=-x 2,f (x 0)=4, 即-x 20=4,无解,所以x 0=2, 故选B.*6.(2020·唐山期末)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,那么a 的取值范围是( ) A .(-∞,-1] B .(-1,12)C .[-1,12)D .(0,12)答案 C解析 要使函数f (x )的值域为R ,需使⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,ln 1≤1-2a +3a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a ≥-1,∴-1≤a <12.即a 的取值范围是[-1,12).7.(2020·济南模拟)已知函数f (1-x1+x )=x ,则f (2)=________.答案 -13解析 令t =1-x 1+x ,则x =1-t1+t ,∴f (t )=1-t 1+t ,即f (x )=1-x1+x ,∴f (2)=1-21+2=-13.8.设函数f (x )=113e ,1,,1,x x x x -⎧<⎪⎨⎪⎩≥则使得f (x )≤2成立的x 的取值范围是________________.答案 (-∞,8] 解析 当x <1时,由e x -1≤2得x ≤1+ln 2,∴x <1;当x ≥1时,由x 13≤2得x ≤8, ∴1≤x ≤8.综上,符合题意的x 的取值范围是x ≤8.9.(2020·浙江)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2x-3,x ≥1,lg x 2+1,x <1,则f (f (-3))=________,f (x )的最小值是________. 答案 0 22-3解析 ∵f (-3)=lg[(-3)2+1]=lg 10=1, ∴f (f (-3))=f (1)=0,当x ≥1时,f (x )=x +2x-3≥22-3,当且仅当x =2时,取等号,此时f (x )min =22-3<0;当x <1时,f (x )=lg(x 2+1)≥lg 1=0, 当且仅当x =0时,取等号,此时f (x )min =0. ∴f (x )的最小值为22-3.*10.设x ∈R ,用[x ]表示不超过x 的最大整数,则y =[x ]称为高斯函数,下列关于高斯函数的说法正确的有________. ①[-x ]=-[x ]; ②x -1<[x ]≤x ;③∀x ,y ∈R ,[x ]+[y ]≤[x +y ]; ④∀x ≥0,y ≥0,[xy ]≤[x ][y ]; ⑤离实数x 最近的整数是-[-x +12].答案 ②③⑤解析 当x =1.1时,[-x ]≠-[x ],①错;因为[x ]表示不超过x 的最大整数,所以②恒成立,即②对;因为[x ]表示不超过x 的最大整数,所以x -[x ]为小数部分,记作{x },设[x ]=a ,{x }=b ,[y ]=c ,{y }=d ,因为[x +y ]=[a +b +c +d ]=a +c +[b +d ]=[x ]+[y ]+[b +d ],所以[x +y ]≥[x ]+[y ],③对;同理因为[xy ]=[(a +b )(c +d )]=[ac +ad +bc +bd ]=ac +[ad +bc +bd ]=[x ][y ]+[ad +bc +bd ],所以[xy ]≥[x ][y ],④错;用特殊值检验可知⑤对.故答案为②③⑤.11.已知f (x )是二次函数,若f (0)=0,且f (x +1)=f (x )+x +1,求函数f (x )的解析式. 解 设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),又f (0)=0, ∴c =0,即f (x )=ax 2+bx . 又∵f (x +1)=f (x )+x +1.∴a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1. ∴(2a +b )x +a +b =(b +1)x +1,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =12.∴f (x )=12x 2+12x .12.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f x +1,-2<x <0,2x +1,0≤x <2,x 2-1,x ≥2.(1)求f (-32)的值;(2)若f (a )=4且a >0,求实数a 的值.解 (1)由题意,得f (-32)=f (-32+1)=f (-12)=f (-12+1)=f (12)=2×12+1=2.(2)当0<a <2时,由f (a )=2a +1=4,得a =32,当a ≥2时,由f (a )=a 2-1=4,得a =5或a =-5(舍去), 综上所述,a =32或a = 5.。