三维设计高考数学人教版理科大一轮复习课时检测1.2命题及其关系、充分条件与必要条件(含答案详析)
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高考真题备选题库第1章 集合与常用逻辑用语第2节 命题及其关系、充分条件与必要条件考点一 命题及其关系1.(2013陕西,5分)设z 是复数, 则下列命题中的假命题是( )A .若z 2≥0,则z 是实数B .若z 2<0,则z 是虚数C .若z 是虚数,则z 2≥0D .若z 是纯虚数,则z 2<0解析:本题主要考查复数的分类,复数代数形式的运算及命题真假的判断.实数可以比较大小,而虚数不能比较大小,设z =a +b i(a ,b ∈R ),则z 2=a 2-b 2+2ab i ,由z 2≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧ab =0,a 2-b 2≥0,则b =0,故选项A 为真,同理选项B 为真;而选项C 为假,选项D 为真. 答案:C2.(2013天津,5分)已知下列三个命题:①若一个球的半径缩小到原来的12, 则其体积缩小到原来的18; ②若两组数据的平均数相等, 则它们的标准差也相等;③直线x +y +1=0与圆x 2+y 2=12相切. 其中真命题的序号为( )A .①②③B .①②C .①③D .②③ 解析:本题考查命题真假的判断,意在考查考生的逻辑推理能力.若一个球的半径缩小到原来的12,则其体积缩小到原来的18,所以①是真命题;因为标准差除了与平均数有关,还与各数据有关,所以②是假命题;因为圆心(0,0)到直线x +y +1=0的距离等于12,等于圆的半径,所以③是真命题.故真命题的序号是①③.答案:C3.(2013四川,5分)设P 1,P 2,…,P n 为平面α内的n 个点.在平面α内的所有点中,若点P 到点P 1,P 2,…,P n 的距离之和最小,则称点P 为点P 1,P 2,…,P n 的一个“中位点”.例如,线段 AB 上的任意点都是端点A ,B 的中位点.现有下列命题: ①若三个点A ,B ,C 共线,C 在线段AB 上,则C 是A ,B ,C 的中位点;②直角三角形斜边的中点是该直角三角形三个顶点的中位点;③若四个点A ,B ,C ,D 共线,则它们的中位点存在且唯一;④梯形对角线的交点是该梯形四个顶点的唯一中位点.其中的真命题是________.(写出所有真命题的序号)解析:本题主要考查求函数最值,两点间的距离公式,建立坐标系,以及不等式的放缩等基础知识和基本技能,意在考查综合运用知识分析和解决问题的能力,推理论证和运算求解能力.对于①,不妨假设A ,C ,B 三点在平面直角坐标系xOy 中的x 轴上由左至右排列,A (0,0),C (c,0),B (b,0),0<c <b ,对于平面内任意一点M (x ,y ),|MA |+|MB |+|MC |=x 2+y 2+(x -b )2+y 2+(x -c )2+y 2≥|x |+|x -b |+|x -c |.因为0<c <b ,所以当x =c 时,(|MA |+|MB |+|MC |)min =b ,此时M (c,0),也就是M 点与C 点重合,故①正确;对于②,设△ABC 中∠C 为直角,以C 为原点,CA ,CB 分别为x ,y 轴建立平面直角坐标系xOy ,并设点A (a,0),B (0,b ),a >0,b >0,M (x ,y )为平面内任意一点,AB 中点坐标为⎝⎛⎭⎫a 2,b 2,则|MA |+|MB |+|MC |=(x -a )2+y 2+x 2+(y -b )2+ x 2+y 2,当x =a 2,y =b 2时,|MA |+|MB |+|MC |=32 a 2+b 2,而当x =0,y =0时,|MA |+|MB |+|MC |=a +b ,因为94(a 2+b 2)-(a +b )2=5a 2+5b 2-8ab 4≥12ab >0,所以斜边的中点不是该直角三角形三个顶点的中位点,故②错误;对于③,不妨假设A ,B ,C ,D 四点在平面直角坐标系xOy 中的x 轴上由左至右排列,A (0,0),B (b,0),C (c,0),D (d,0),0<b <c <d ,对于平面内任意一点M (x ,y ),|MA |+|MB |+|MC |+|MD |=x 2+y 2+(x -b )2+y 2+(x -c )2+y 2+(x -d )2+y 2≥|x |+|x -b |+|x -c |+|x -d |,因为0<b <c <d ,所以当x ∈[b ,c ]时,|MA |+|MB |+|MC |+|MD |取得最小值,此时M (x,0),x ∈[b ,c ],不唯一,故③错误;对于④,由①可知A ,C 的中位点为线段AC 之间的任意一点,B ,D 的中位点为线段BD 之间的任意一点,所以A ,B ,C ,D 的中位点为线段AC 与线段BD 的交点,也就是梯形对角线的交点,故④正确.答案为①④.答案:①④4.(2012湖南,5分)命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是( ) A .若α≠π4,则tan α≠1 B .若α=π4,则tan α≠1C .若tan α≠1,则α≠π4D .若tan α≠1,则α=π4解析:以否定的结论作条件、否定的条件作结论得出的命题为逆否命题,即“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是“若tan α≠1,则α≠π4”. 答案:C5.(2012江西,5分)下列命题中,假命题为( )A .存在四边相等的四边形不是正方形B .z 1,z 2∈C ,z 1+z 2为实数的充分必要条件是z 1,z 2互为共轭复数C .若x ,y ∈R ,且x +y >2,则x ,y 至少有一个大于1D .对于任意n ∈N +,C 0n +C 1n +…+C n n 都是偶数解析:空间四边形可能四边相等,但不是正方形,故A 为真命题;令z 1=1+b i ,z 2=3-b i(b ∈R ),显然z 1+z 2=4∈R ,但z 1,z 2不互为共轭复数,B 为假命题;假设x ,y 都不大于1,则x +y >2不成立,故与题设条件“x +y >2”矛盾,假设不成立,故C 为真命题;C 0n +C 1n +…+C n n =2n 为偶数,故D 为真命题.排除A ,C ,D ,选B.答案:B6.(2011新课标全国,5分)已知a 与b 均为单位向量,其夹角为θ,有下列四个命题p 1:|a +b |>1⇔θ∈[0,2π3) p 2:|a +b |>1⇔θ∈(2π3,π] p 3:|a -b |>1⇔θ∈[0,π3) p 4:|a -b |>1⇔θ∈(π3,π] 其中的真命题是( )A .p 1,p 4B .p 1,p 3C .p 2,p 3D .p 2,p 4解析:由|a +b |>1可得:a 2+2a ·b +b 2>1,∵|a |=1,|b |=1,∴a ·b >-12.故θ∈[0,2π3).当θ∈[0,2π3)时,a ·b >-12,|a +b |2=a 2+2a ·b +b 2>1,即|a +b |>1;由|a -b |>1可得:a 2-2a ·b +b 2>1,∵|a |=1,|b |=1,∴a ·b <12.故θ∈(π3,π],反之也成立. 答案:A7.(2011陕西,5分)设a ,b 是向量,命题“若a =-b ,则|a|=|b|”的逆命题是( )A .若a ≠-b ,则|a |≠|b|B .若a =-b ,则|a|≠|b|C .若|a|≠|b|,则a ≠-bD .若|a|=|b |,则a =-b解析:只需将原命题的结论变为新命题的条件,同时将原命题的条件变成新命题的结论即可,即“若|a|=|b|,则a =-b .”答案:D8.(2010天津,5分)命题“若f (x )是奇函数,则f (-x )是奇函数”的否命题是( )A .若f (x )是偶函数,则f (-x )是偶函数B .若f (x )不是奇函数,则f (-x )不是奇函数C .若f (-x )是奇函数,则f (x )是奇函数D .若f (-x )不是奇函数,则f (x )不是奇函数解析:否命题是既否定题设又否定结论.因此否命题应为“若函数f (x )不是奇函数,则f (-x )不是奇函数”.答案:B考点二 充分条件与必要条件1.(2013山东,5分)给定两个命题p ,q .若綈 p 是q 的必要而不充分条件,则p 是綈 q 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:本题考查命题、逻辑联结词及充分、必要条件等基础知识,考查等价转化的数学思想,考查分析问题和解决问题的能力.q ⇒綈p 等价于p ⇒綈q ,綈p ⇒/ q 等价于綈q ⇒/ p ,故p 是綈q 的充分而不必要条件.答案: A2.(2013安徽,5分)“a ≤0”是“函数f (x )=|(ax -1)x |在区间(0,+∞)内单调递增”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解析:本题考查二次函数图象性质以及图象变换,意在考查转化与化归思想.根据二次函数的图象可知f (x )在(0,+∞)内单调递增等价于f (x )=0在区间(0,+∞)内无实根,本题不难求解.f (x )=|(ax -1)x |在(0,+∞)内单调递增等价于f (x )=0在区间(0,+∞)内无实根,即a =0或1a<0,也就是a ≤0,故“a ≤0”是“函数f (x )=|(ax -1)x |在(0,+∞)内单调递增”的充要条件,故选C.答案: C3.(2013福建,5分)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:本题考查集合与充分必要条件等基础知识,意在考查考生转化和化归能力、逻辑推理能力和运算求解能力.因为A ={1,a },B ={1,2,3},若a =3,则A ={1,3},所以A ⊆B ;若A ⊆B ,则a =2或a =3,所以A ⊆B ⇒/ a =3,所以“a =3”是“A ⊆B ”的充分而不必要条件.答案: A4.(2013浙江,5分)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,φ∈R ),则“f (x )是奇函数”是“φ=π2”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解析:本题考查对必要条件、充分条件与充要条件的理解,考查三角函数的诱导公式、三角函数的奇偶性等,意在考查考生的推理能力以及三角函数性质的掌握等.若f (x )是奇函数,则φ=π2+k π(k ∈Z ),且当φ=π2时,f (x )为奇函数. 答案: B5.(2013北京,5分)“φ=π”是“曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点”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:本题考查三角函数的诱导公式、三角函数的性质、充要条件的判断等基础知识和基本方法,意在考查考生分析问题、解决问题的能力.由sin φ=0可得φ=k π(k ∈Z ),此为曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点的充要条件,故“φ=π”是“曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点”的充分而不必要条件.答案: A6.(2012陕西,5分)设a ,b ∈R ,i 是虚数单位,则“ab =0”是“复数a +b i为纯虚数”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解析:复数a +b i=a -b i 为纯虚数,则a =0,b ≠0;而ab =0表示a =0或者b =0,故“ab =0”是“复数a +b i为纯虚数”的必要不充分条件. 答案:B7.(2011福建,5分)若a ∈R ,则“a =2”是“(a -1)(a -2)=0”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 .既不充分又不必要条件解析:若“a =2”,则“(a -1)(a -2)=0”,即a =2⇒(a -1)·(a -2)=0.若“(a -1)(a -2)=0”,则“a =2或a =1”;故(a -1)(a -2)=0不一定能推出a =2.答案:A8.(2011湖南,5分)设集合M ={1,2},N ={a 2},则“a =1”是“N ⊆M ”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 .既不充分又不必要条件解析:显然a =1时一定有N ⊆M ,反之则不一定成立,如a =-1.故是充分不必要条件. 答案:A9.(2010辽宁,5分)已知a >0,则x 0满足关于x 的方程ax =b 的充要条件是( )A .∃x ∈R ,12ax 2-bx ≥12ax 20-bx 0 B .∃x ∈R ,12ax 2-bx ≤12ax 20-bx 0 C .∀x ∈R ,12ax 2-bx ≥12ax 20-bx 0 D .∀x ∈R ,12ax 2-bx ≤12ax 20-bx 0 解析:设函数f (x )=12ax 2-bx , ∴f ′(x )=ax -b ,由已知可得f ′(x 0)=ax 0-b =0,又因为a >0,所以可知x 0是函数f (x )的极小值点,也是最小值点.由最小值定义可知选项C 正确.答案:C10.(2010陕西,5分)对于数列{a n },“a n +1>|a n |(n =1,2…)”是“{a n }为递增数列”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:因为a n +1>|a n |⇒a n +1>a n ⇒{a n }为递增数列,但{a n }为递增数列⇒a n +1>a n 推不出a n +1>|a n |,故“a n +1>|a n |(n =1,2…)”是“{a n }为递增数列”的充分不必要条件.答案:B11.(2009·安徽,5分)下列选项中,p 是q 的必要不充分条件的是( )A .p :a +c >b +d , q :a >b 且c >dB .p :a >1,b >1,q :f (x )=a x -b (a >0,且a ≠1)的图象不过第二象限C .p :x =1, q :x 2=xD .p :a >1,q :f (x )=log a x (a >0,且a ≠1)在(0,+∞)上为增函数解析: ⎭⎬⎫a >b c >d ⇒a +c >b +d (不等式的性质), 反之不成立,例如:8+2>6+3,a =8,b =2,c =6,d =3.a >b 但c <d ,∴p 是q 的必要不充分条件.答案:A12.(2009·浙江,5分)已知a ,b 是实数,则“a >0且b >0”是“a +b >0且ab >0”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 >0,b >0时显然有a +b >0且ab >0,充分性成立;反之,若a +b >0且ab >0,则a ,b 同号且同正,即a >0,b >0.必要性成立.答案:C13.(2011陕西,5分)设n ∈N *,一元二次方程x 2-4x +n =0有整数根的充要条件是n=________.解析:由于方程都是正整数解,由判别式Δ=16-4n≥0得“1≤n≤4”,逐个分析,当n=1、2时,方程没有整数解;而当n=3时,方程有正整数解1、3;当n=4时,方程有正整数解2.答案:3或4。
课时限时检测(二) 命题及其关系、充分条件与必要条件(时间:60分钟满分:80分)一、选择题(每小题5分,共30分)1.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是( )A.“若一个数是负数,则它的平方不是正数”B.“若一个数的平方是正数,则它是负数”C.“若一个数不是负数,则它的平方不是正数”D.“若一个数的平方不是正数,则它不是负数”【答案】 B2.(2014·广州市培正中学模拟)“a=1”是“(a-1)(a-2)=0”成立的( )A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】 A3.有下列四个命题:①“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆否命题;②“全等三角形的面积相等”的否命题;③“若q≤1,则x2+2x+q=0有实根”的逆否命题;④“不等边三角形的三个内角相等”的逆命题.其中的真命题为( )A.①②B.②③C.①③D.③④【答案】 C4.(2013·福建高考)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【答案】 A5.“关于x的不等式x2-2ax+a>0的解集为R”是“0≤a≤1”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【答案】 A6.已知集合A={x|x>5},集合B={x|x>a},若命题“x∈A”是命题“x∈B”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是( )A.a<5 B.a≤5C.a>5 D.a≥5【答案】 A二、填空题(每小题共5分,共15分)7.命题“若m>0,则关于x的方程x2+x-m=0有实数根”与它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为________.【答案】 28.设n∈N+,一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=________.【答案】3或49.若p:x(x-3)<0是q:2x-3<m的充分不必要条件,则实数m的取值范围是________.【答案】[3,+∞)三、解答题(本大题共3小题,共35分)10.(10分)已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,a,b∈R,对命题“若a+b≥0,则f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)”.(1)写出否命题,判断其真假,并证明你的结论;(2)写出逆否命题,判断其真假,并证明你的结论.【解】(1)否命题:已知函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,a,b∈R,若a+b<0,则f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b).该命题是真命题,证明如下:∵a+b<0,∴a<-b,b<-a.又∵f(x)在(-∞,+∞)上是增函数.∴f(a)<f(-b),f(b)<f(-a),因此f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),∴否命题为真命题.(2)逆否命题:已知函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,a,b∈R,若f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),则a+b<0.真命题,可证明原命题为真来证明它.因为a+b≥0,所以a≥-b,b≥-a,∵f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,∴f(a)≥f(-b),f(b)≥f(-a),∴f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),故原命题为真命题,所以逆否命题为真命题.11.(12分)设函数f(x)=lg(x2-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.且α是β的充分条件,求实数p的取值范围.【解】 依题意,得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},则x ∈⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-p 2. ∵α是β的充分条件,∴(A ∩B )⊆C .则需满足3≤-p 2⇒p ≤-6. ∴实数p 的取值范围是(-∞,-6].12.(13分)求证:关于x 的方程ax 2+bx +c =0有一个根为1的充要条件是a +b +c =0.【证明】 必要性:若方程ax 2+bx +c =0有一个根为1,则x =1满足方程ax 2+bx +c =0,∴a +b +c =0.充分性:若a +b +c =0,则b =-a -c ,∴ax 2+bx +c =0可化为ax 2-(a +c )x +c =0,∴(ax -c )(x -1)=0,∴当x =1时,ax 2+bx +c =0,∴x =1是方程ax 2+bx +c =0的一个根.综上,关于x 的方程ax 2+bx +c =0有一个根为1的充要条件是a +b +c =0.第三节 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词。
高考数学一轮复习考点知识专题讲解命题及其关系、充分条件与必要条件考点要求1.理解命题的概念.2.了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.3.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义.知识梳理1.命题用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题,其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.2.四种命题及其相互关系(1)四种命题间的相互关系(2)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们具有相同的真假性.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.3.充分条件、必要条件与充要条件的概念若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件p是q的充分不必要条件p⇒q且q⇏pp是q的必要不充分条件p⇏q且q⇒pp是q的充要条件p⇔qp是q的既不充分也不必要条件p⇏q且q⇏p常用结论充分、必要条件与对应集合之间的关系设A={x|p(x)},B={x|q(x)}.①若p是q的充分条件,则A⊆B;②若p是q的充分不必要条件,则A B;③若p是q的必要不充分条件,则B A;④若p是q的充要条件,则A=B.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)“x>1”是“x>0”的充分不必要条件.(√)(3)若原命题为真,则这个命题的否命题、逆命题、逆否命题中至少有一个为真.(√)(4)p是q的充分不必要条件等价于q是p的必要不充分条件.(√)教材改编题1.“a>b”是“ac2>bc2”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解析当a>b时,若c2=0,则ac2=bc2,所以a>b⇏ac2>bc2,当ac2>bc2时,c2≠0,则a>b,所以ac2>bc2⇒a>b,即“a>b”是“ac2>bc2”的必要不充分条件.2.命题“同位角相等,两直线平行”的逆否命题是____________________________.答案两直线不平行,同位角不相等3.方程x2-ax+a-1=0有一正一负根的充要条件是________.答案a∈(-∞,1)解析依题意得a-1<0,∴a<1.题型一命题及其关系例1(1)(2022·玉林质检)下列四个命题为真命题的个数是()①命题“若x>1,则x2>1”的否命题;②命题“梯形不是平行四边形”的逆否命题;③命题“全等三角形面积相等”的否命题;④命题“若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线”的逆命题.A.1B.2C.3D.4答案B解析 ①命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,不正确,例如取x =-2.②命题“梯形不是平行四边形”是真命题,因此其逆否命题也是真命题.③命题“全等三角形面积相等”的否命题“不是全等三角形的面积不相等”是假命题. ④命题“若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线”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.综上可得真命题的个数为2.(2)能说明“若f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,则f (x )在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是________________.答案f (x )=sin x ,x ∈[0,2](答案不唯一)解析设f (x )=sin x ,则f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,2上是减函数.由正弦函数图象的对称性知,当x ∈(0,2]时,f (x )>f (0)=sin0=0,故f (x )=sin x 满足条件f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,但f (x )在[0,2]上不一直都是增函数.教师备选(2022·合肥模拟)设x ,y ∈R ,命题“若x 2+y 2>2,则x 2>1或y 2>1”的否命题是()A .若x 2+y 2≤2,则x 2≤1或y 2≤1B .若x 2+y 2>2,则x 2≤1或y 2≤1C .若x 2+y 2≤2,则x 2≤1且y 2≤1D .若x 2+y 2>2,则x 2≤1且y 2≤1答案C解析根据否命题的定义可得命题“若x 2+y 2>2,则x 2>1或y 2>1”的否命题是“若x 2+y 2≤2,则x 2≤1且y 2≤1”.思维升华 判断命题真假的策略(1)判断一个命题为真命题,需要推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例即可.(2)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.跟踪训练1(1)(2022·安顺模拟)命题“若x ,y 都是奇数,则x +y 是偶数”的逆否命题是()A .若x ,y 都是偶数,则x +y 是奇数B .若x ,y 都不是奇数,则x +y 不是偶数C .若x +y 不是偶数,则x ,y 都不是奇数D .若x +y 不是偶数,则x ,y 不都是奇数答案D解析命题“若x ,y 都是奇数,则x +y 是偶数”的逆否命题是“若x +y 不是偶数,则x ,y 不都是奇数”.(2)命题p :若m ≤a -2,则m <-1.若p 的逆否命题为真命题,则a 的取值范围是________. 答案(-∞,1)解析依题意,命题p 的逆否命题为真命题,则命题p 为真命题,即“若m ≤a -2,则m <-1”为真命题,则a -2<-1,解得a <1.题型二 充分、必要条件的判定例2(1)已知p :⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <1,q :log 2x <0,则p 是q 的() A .充分不必要条件B .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件答案B 解析由⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <1知x >0,所以p 对应的x 的范围为(0,+∞), 由log 2x <0知0<x <1,所以q 对应的x 的范围为(0,1),显然(0,1)(0,+∞),所以p 是q 的必要不充分条件.(2)(2021·全国甲卷)等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n .设甲:q >0,乙:{S n }是递增数列,则()A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件答案B解析当a 1<0,q >1时,a n =a 1q n -1<0,此时数列{S n }单调递减,所以甲不是乙的充分条件.当数列{S n }单调递增时,有S n +1-S n =a n +1=a 1q n >0,若a 1>0,则q n >0(n ∈N *),即q >0;若a 1<0,则q n <0(n ∈N *),不存在.所以甲是乙的必要条件.教师备选在△ABC 中,“AB 2+BC 2=AC 2”是“△ABC 为直角三角形”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件D.既不充分也不必要条件答案A解析在△ABC中,若AB2+BC2=AC2,则∠B=90°,即△ABC为直角三角形,若△ABC为直角三角形,推不出∠B=90°,所以AB2+BC2=AC2不一定成立,综上,“AB2+BC2=AC2”是“△ABC为直角三角形”的充分不必要条件.思维升华充分条件、必要条件的两种判定方法(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对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围的推断问题.跟踪训练2(1)“a>2,b>2”是“a+b>4,ab>4”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a>2,b>2,则a+b>4,ab>4.当a=1,b=5时,满足a+b>4,ab>4,但不满足a>2,b>2,所以a+b>4,ab>4⇏a>2,b>2,故“a>2,b>2”是“a+b>4,ab>4”的充分不必要条件.(2)(2022·成都模拟)若a,b为非零向量,则“a⊥b”是“(a+b)2=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C解析因为a⊥b,所以a·b=0,则(a+b)2=a2+2a·b+b2=a2+b2,所以“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”的充分条件;反之,由(a+b)2=a2+b2得a·b=0,所以非零向量a,b垂直,“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”的必要条件.故“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”的充要条件.题型三充分、必要条件的应用例3已知集合A={x|x2-8x-20≤0},非空集合B={x|1-m≤x≤1+m}.若x∈A是x∈B 的必要条件,求m的取值范围.解由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,∴A={x|-2≤x≤10}.由x∈A是x∈B的必要条件,知B⊆A.则⎩⎨⎧ 1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,∴0≤m ≤3.1+m ≤10,∴当0≤m ≤3时,x ∈A 是x ∈B 的必要条件,即所求m 的取值范围是[0,3].延伸探究本例中,若把“x ∈A 是x ∈B 的必要条件”改为“x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件”,求m 的取值范围.解∵x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件,∴A B ,则⎩⎨⎧ 1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎨⎧ 1-m <-2,1+m ≥10,解得m ≥9, 故m 的取值范围是[9,+∞). 教师备选(2022·泰安检测)已知p :x ≥a ,q :|x +2a |<3,且p 是q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是()A .(-∞,-1]B .(-∞,-1)C .[1,+∞) D.(1,+∞)答案A解析因为q :|x +2a |<3,所以q :-2a -3<x <-2a +3,记A ={x |-2a -3<x <-2a +3},p :x ≥a ,记为B ={x |x ≥a }.因为p 是q 的必要不充分条件,所以AB ,所以a ≤-2a -3,解得a ≤-1.思维升华 求参数问题的解题策略 (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.跟踪训练3(1)使2x≥1成立的一个充分不必要条件是() A .1<x <3B .0<x <2C .x <2D .0<x ≤2答案B解析由2x≥1得0<x ≤2, 依题意由选项组成的集合是(0,2]的真子集,故选B.(2)若不等式(x -a )2<1成立的充分不必要条件是1<x <2,则实数a 的取值范围是________. 答案[1,2]解析由(x -a )2<1得a -1<x <a +1,因为1<x <2是不等式(x -a )2<1成立的充分不必要条件,所以满足⎩⎨⎧ a -1≤1,a +1≥2且等号不能同时取到,解得1≤a ≤2.课时精练1.(2022·韩城模拟)设p:2<x<3,q:|x-2|<1,那么p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案A解析解不等式|x-2|<1得-1<x-2<1,解得1<x<3,因为{x|2<x<3}{x|1<x<3},因此p是q的充分不必要条件.2.(2022·马鞍山模拟)“若x,y∈R,x2+y2=0,则x,y全为0”的逆否命题是() A.若x,y∈R,x,y全不为0,则x2+y2≠0B.若x,y∈R,x,y不全为0,则x2+y2=0C.若x,y∈R,x,y不全为0,则x2+y2≠0D.若x,y∈R,x,y全为0,则x2+y2≠0答案C解析根据命题“若p,则q”的逆否命题为“若綈q,则綈p”,可以写出“若x,y∈R,x2+y2=0,则x,y全为0”的逆否命题是“若x,y∈R,x,y 不全为0,则x2+y2≠0”.3.(2021·浙江)已知非零向量a,b,c,则“a·c=b·c”是“a=b”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答案B解析由a·c=b·c,得到(a-b)·c=0,所以(a-b)⊥c或a=b,所以“a·c=b·c”是“a=b”的必要不充分条件.4.已知a,b,c,d是实数,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”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解析当a=b=c=d=0时,ad=bc,但a,b,c,d不成等比数列,当a,b,c,d成等比数列时,ad=bc,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的必要不充分条件.5.(2022·太原模拟)下列四个命题:①“在△ABC中,若AB>AC,则∠C>∠B”的逆命题;②“若ab=0,则a=0”的逆否命题;③“若ac=cb,则a=b”的逆命题;④“若a=b,则a2=b2”的否命题.其中是真命题的为()A.①④B.②③C.①③D.②④答案C解析①“在△ABC中,若AB>AC,则∠C>∠B”的逆命题是“在△ABC中,若∠C>∠B,则AB>AC”,是真命题;②“若ab=0,则a=0”是假命题,所以其逆否命题也是假命题;③“若ac=cb,则a=b”的逆命题是“若a=b,则ac=cb”,是真命题;④“若a=b,则a2=b2”的否命题是“若a≠b,则a2≠b2”,是假命题.6.(2022·青岛模拟)“∀x>0,a≤x+4x+2”的充要条件是()A.a>2B.a≥2 C.a<2D.a≤2答案D解析因为x>0,所以x+4x+2=x+2+4x+2-2≥2(x+2)×4x+2-2=2,当且仅当x+2=4x+2,即x=0时等号成立,因为x>0,所以x+4x+2>2,所以“∀x>0,a≤x+4x+2”的充要条件是a≤2.7.已知命题“若m-1<x<m+1,则1<x<2”的逆命题是真命题,则m的取值范围是() A.(1,2) B.[1,2)C.(1,2] D.[1,2]答案D解析命题的逆命题“若1<x<2,则m-1<x<m+1”成立,则⎩⎨⎧ m +1≥2,m -1≤1,得⎩⎨⎧ m ≥1,m ≤2,得1≤m ≤2,即实数m 的取值范围是[1,2].8.(2022·厦门模拟)已知命题p :x <2m +1,q :x 2-5x +6<0,且p 是q 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为()A .m >12B .m ≥12C .m >1D .m ≥1答案D解析∵命题p :x <2m +1,q :x 2-5x +6<0,即2<x <3,p 是q 的必要不充分条件,∴(2,3)(-∞,2m +1),∴2m +1≥3,解得m ≥1.实数m 的取值范围为m ≥1. 9.(2022·延边模拟)若“方程ax 2-3x +2=0有两个不相等的实数根”是真命题,则a 的取值范围是________.答案a <98且a ≠0 解析由题意知⎩⎨⎧ Δ=(-3)2-8a >0,a ≠0,解得a <98且a ≠0. 10.(2022·衡阳模拟)使得“2x >4x ”成立的一个充分条件是________.答案x<-1(答案不唯一)解析由于4x=22x,故2x>22x等价于x>2x,解得x<0,使得“2x>4x”成立的一个充分条件只需为集合{x|x<0}的子集即可.11.直线y=kx+1与圆x2+y2=a2(a>0)有公共点的充要条件是________.答案a∈[1,+∞)解析直线y=kx+1过定点(0,1),依题意知点(0,1)在圆x2+y2=a2内部(包含边界),∴a2≥1.又a>0,∴a≥1.12.给出下列四个命题:①命题“在△ABC中,sin B>sin C是B>C的充要条件”;②“若数列{a n}是等比数列,则a22=a1a3”的否命题;③已知a,b是非零向量,“若a·b>0,则a与b的夹角为锐角”的逆命题;④命题“直线l与平面α垂直的充要条件是l与平面α内的两条直线垂直.”其中真命题是________.(填序号)答案①③解析对于①,在△ABC中,由正弦定理得sin B>sin C⇔b>c⇔B>C,①是真命题;②“若数列{a n}是等比数列,则a22=a1a3”的否命题是“若数列{a n}不是等比数列,则a22≠a1a3”,取a n=0,可知②是假命题;③已知a,b是非零向量,“若a·b>0,则a与b的夹角为锐角”的逆命题“若a与b的夹角为锐角,则a ·b >0”为真命题;④直线l 与平面α内的两条直线垂直是直线l 与平面α垂直的必要不充分条件,④是假命题.13.设集合A ={x |-2-a <x <a ,a >0},命题p :1∈A ,命题q :2∈A .若p 和q 中有且只有一个为真命题,则实数a 的取值范围是()A .0<a <1或a ≥2B.0<a <1或a >2C .1<a ≤2D.1≤a ≤2答案C解析若p 和q 中有且只有一个为真命题,则有p 真q 假或p 假q 真,当p 真q 假时,则⎩⎨⎧ -2-a <1<a ≤2,a >0,解得1<a ≤2;当p 假q 真时,则⎩⎨⎧ 1≤-2-a <2<a ,a >0,无解,综上,1<a ≤2.14.若“x 2-4x +3<0”是“x 2-mx +4<0”的充分条件,则实数m 的取值范围为________. 答案m ≥5解析依题意有 x 2-4x +3<0⇒1<x <3,x 2-mx +4<0⇒mx >x 2+4,∵1<x <3,∴m >x +4x,设f (x )=x +4x(1<x <3),则函数f (x )在(1,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增, ∴f (1)=5,f (2)=4,f (3)=133, 因此函数f (x )=x +4x(1<x <3)的值域为[4,5), ∵“x 2-4x +3<0”是“x 2-mx +4<0”的充分条件,∴m ≥5.15.若“x >1”是“不等式2x >a -x 成立”的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是()A .a >3B .a <3C .a >4D .a <4答案A解析若2x >a -x ,即2x +x >a .设f (x )=2x +x ,则函数f (x )为增函数.由题意知“2x +x >a 成立,即f (x )>a 成立”能得到“x >1”,反之不成立.∵当x >1时,f (x )>3,∴a >3.16.已知r >0,x ,y ∈R ,p :|x |+|y |2≤1,q :x 2+y 2≤r 2,若p 是q 的必要不充分条件,则实数r 的取值范围是________.答案⎝⎛⎦⎥⎤0,255 解析画出|x |+|y |2≤1表示的平面区域(图略),由图可得p 对应的平面区域是一个菱形及其内部,当x >0,y >0时,可得菱形的一边所在的直线的方程为x +y 2=1,即2x +y -2=0.由p 是q 的必要不充分条件,可得圆x 2+y 2=r 2的圆心(0,0)到直线2x +y -2=0的距离d =222+1=255≥r ,又r >0,所以实数r 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,255.。
[第2讲 命题及其关系、充分条件与必要条件](时间:35分钟 分值:80分)基础热身1.有下列四个命题:①“若xy =1,则x ,y 互为倒数”的逆命题. ②“面积相等的三角形全等”的否命题;③“若m ≤1,则x 2-2x +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 .①② B .②③ C .④ D .①②③2.已知命题p :若x >0,y >0,则xy >0,则p 的否命题是( ) A .若x >0,y >0,则xy ≤0 B .若x ≤0,y ≤0,则xy ≤0C .若x ,y 至少有一个不大于0,则xy <0D .若x ,y 至少有一个小于或等于0,则xy ≤03.设命题p :sin αtan α=cos α,命题q :sin α=cos α,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4.[2013·唐山模拟] 设a ,b ∈R ,则“a >1且0<b <1”是“a -b >0且a b>1”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 .既不充分也不必要的条件能力提升5.[2013·商丘模拟] 直线x -y +m =0与圆x 2+y 2-2x -1=0有两个不同交点的一个充分不必要条件是( )A .-3<m <1B .-4<m <2C .0<m <1D .m <16.[2013·山东卷] 设a >0且a ≠1,则“函数f (x )=a x在R 上是减函数”是“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”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7.已知a,b,c都是实数,则命题“若a>b,则ac2>bc2”与它的逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中,真命题的个数是( )A.4 B.2 C.1 D.08.[2013·石家庄模拟] 已知向量a=(1,2),b=(2,3),则λ<-4是向量m=λa +b与向量n=(3,-1)夹角为钝角的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要的条件9.[2013·东北三省四市联考] 等比数列{a n}的首项为a,公比为q,其前n项和为S n,则数列{S n}为递增数列的充分必要条件是________.10.设p:xx-2<0,q:0<x<m,若p是q成立的充分不必要条件,则m的取值范围是________.11.若“∀x∈R,ax2+2ax+1>0”为真命题,则实数a的取值范围是________.12.(13分)已知关于x的方程x2+(2k-1)x+k2=0,求使方程有两个大于1的实数根的充要条件.难点突破13.(12分)已知下列三个方程:x2+4ax-4a+3=0,x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0,至少有一个方程有实数根,求实数a的取值范围.课时作业(二)【基础热身】 1.D [解析] ①的逆命题为:“若x ,y 互为倒数,则xy =1”是真命题;②的否命题为:“面积不相等的三角形不是全等三角形”是真命题;命题③是真命题,所以它的逆否命题也是真命题.命题④是假命题,所以它的逆否命题也是假命题.2.D [解析] 否命题应在否定条件的同时否定结论,而原命题中的条件是“且”的关系,所以条件的否定形式是“x ≤0或y ≤0”.3.B [解析] 命题p 成立时sin 2α=cos 2α,得sin α=±cos α,由此可得p 是q 的必要不充分条件.4.A [解析] 显然a >b >0,故a >1且0<b <1⇒a -b >0且a b >1;反之,a -b >0且a b>1⇒a >b 且a -b b >0⇒a >b 且b >0,推不出a >1且0<b <1.故“a >1且0<b <1”是“a -b >0且ab>1”的充分不必要条件. 【能力提升】5.C [解析] 圆心坐标为(1,0),半径为2,直线x -y +m =0与圆有两个不同交点的充要条件是|1+m |2<2,即-3<m <1,充分不必要条件的m 的范围是这个范围的真子集,故只能是选项C 中的范围.6.A [解析] 因为函数f (x )=a x 在R 上是减函数,所以0<a <1,由函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数可得2-a >0,即a <2.所以若0<a <1,则a <2,而若a <2推不出0<a <1.所以“函数f (x )=a x 在R 上是减函数”是“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”的充分不必要条件.7.B [解析] 原命题是一个假命题,因为当c =0时,不等式的两边同乘上一个0得到的是一个等式;原命题的逆命题是一个真命题,因为当ac 2>bc 2时,一定有c 2≠0,所以必有c 2>0,两端同除一个正数,不等式方向不变,即若ac 2>bc 2,则a >b 成立.根据命题的等价关系,四个命题中有2个真命题.8.A [解析] m =(λ+2,2λ+3),m ,n 的夹角为钝角的充要条件是m ·n <0且m ≠μn (μ<0).m ·n <0,即3(λ+2)-(2λ+3)<0,即λ<-3;若m =μn ,则λ+2=3μ,2λ+3=-μ,解得μ=17,故m =μn (μ<0)不可能,所以,m ,n 的夹角为钝角的充要条件是λ<-3,λ<-4是m ,n 的夹角为钝角的充分不必要条件.9.a >0且q >0 [解析] 由S n +1>S n 得,当q =1时,S n +1-S n =a >0;当q ≠1时,S n +1-S n =aq n>0,即a >0,1≠q >0.综合可得数列{S n }为递增数列的充分必要条件是a >0且q >0.10.(2,+∞) [解析] 命题p 成立时,0<x <2,命题p 是q 成立的充分不必要条件,说明(0,2)是(0,m )的真子集,故m >2,即m 的取值范围是(2,+∞).11.[0,1) [解析] 问题等价于对任意实数x ,不等式ax 2+2ax +1>0恒成立.当a =0时,显然成立;当a ≠0时,只能是a >0且Δ=4a 2-4a <0,即0<a <1.故a 的取值范围是[0,1).12.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 -1)2-4k 2≥0,-2k -12>1,f (1)>0,即k <-2.所以使方程x 2+(2k -1)x +k 2=0有两个大于1的实数根的充要条件为k <-2.【难点突破】13.解:假设三个方程:x 2+4ax -4a +3=0,x 2+(a -1)x +a 2=0,x 2+2ax -2a =0都没有实数根,则⎩⎪⎨⎪⎧Δ1=(4a )2-4(-4a +3)<0,Δ2=(a -1)2-4a 2<0,Δ3=(2a )2-4(-2a )<0,即⎩⎪⎨⎪⎧-32<a <12,a >13或a <-1,-2<a <0,得-32<a <-1,∴根据题意知a ≤-32或a ≥-1.。
课时跟踪检测(五十九) 最值、范围、证明问题(分A 、B 卷,共2页)A 卷:夯基保分1.已知椭圆E 的中心在坐标原点、对称轴为坐标轴,且抛物线x 2=-42y 的焦点是它的一个焦点,又点A (1,2)在该椭圆上.(1)求椭圆E 的方程;(2)若斜率为2的直线l 与椭圆E 交于不同的两点B 、C ,当△ABC 的面积最大时,求直线l 的方程.2.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点是F (1,0),且离心率为12. (1)求椭圆C 的方程;(2)设经过点F 的直线交椭圆C 于M ,N 两点,线段MN 的垂直平分线交y 轴于点P (0,y 0),求y 0的取值范围.3.如图,曲线M:y2=x与曲线N:(x-4)2+2y2=m2(m>0)相交于A,B,C,D四点.(1)求m的取值范围;(2)求四边形ABCD的面积的最大值及面积最大时对角线AC与BD的交点坐标.B 卷:增分提能1.(2015·淄博模拟)已知椭圆C :x 2a +y 2b =1(a >b >0)的焦距为2,且过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,22,右焦点为F 2.设A ,B 是C 上的两个动点,线段AB 的中点M 的横坐标为-12,线段AB 的中垂线交椭圆C 于P ,Q 两点. (1)求椭圆C 的方程;(2)求2F P ·2F Q 的取值范围.2.(2015·温州十校联考)如图,过x 轴上动点A (a,0)引抛物线y =x 2+1的两条切线AP ,AQ .切线斜率分别为k 1和k 2,切点分别为P ,Q .(1)求证:k 1·k 2为定值,并且直线PQ 过定点;(2)记S 为面积,当S △APQ |PQ |最小时,求AP ·AQ 的值.答案A 卷:夯基保分1.解:(1)由已知得抛物线的焦点为(0,-2),故设椭圆方程为y 2a 2+x 2a 2-2=1(a >2). 将点A (1,2)代入方程得2a 2+1a 2-2=1, 整理得a 4-5a 2+4=0,解得a 2=4或a 2=1(舍去),故所求椭圆方程为y 24+x 22=1. (2)设直线l 的方程为y =2x +m , B ,C 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧ y =2x +m ,y 24+x 22=1,得4x 2+22mx +m 2-4=0, 则Δ=8m 2-16(m 2-4)=8(8-m 2)>0,∴0≤m 2<8.由x 1+x 2=-22m ,x 1x 2=m 2-44, 得|BC |=3|x 1-x 2|=3·16-2m 22. 又点A 到BC 的距离为d =|m |3, 故S △ABC =12|BC |·d =m 2-2m 24≤142·2m 2+-2m 22=2, 当且仅当2m 2=16-2m 2,即m =±2时取等号.当m =±2时,满足0≤m 2<8.故直线l 的方程为y =2x ±2.2.解:(1)设椭圆C 的半焦距为c .依题意,得c =1.因为椭圆C 的离心率为e =12, 所以a =2c =2,b 2=a 2-c 2=3.故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1. (2)当MN ⊥x 轴时,显然y 0=0.当MN 与x 轴不垂直时,可设直线MN 的方程为y =k (x -1)(k ≠0). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -,x 24+y 23=1, 消去y 并整理得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4(k 2-3)=0. 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),线段MN 的中点为Q (x 3,y 3), 则x 1+x 2=8k 23+4k 2. 所以x 3=x 1+x 22=4k 23+4k 2,y 3=k (x 3-1)=-3k 3+4k 2. 线段MN 的垂直平分线的方程为y +3k 3+4k 2=-1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -4k 23+4k 2. 在上述方程中,令x =0,得y 0=k 3+4k 2=13k+4k . 当k <0时,3k +4k ≤-43,当且仅当3k =4k ,k =-32时等号成立; 当k >0时,3k +4k ≥43,当且仅当3k =4k ,k =32时等号成立. 所以-312≤y 0<0或0<y 0≤312. 综上,y 0的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-312,312. 3.解:(1)联立曲线M ,N ,消去y 可得(x -4)2+2x -m 2=0,即x 2-6x +16-m 2=0,根据条件可得⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=36--m 2>0,x 1+x 2=6>0,x 1x 2=16-m 2>0,解得7<m <4.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),x 2>x 1,y 1>0,y 2>0,则S ABCD =(y 1+y 2)(x 2-x 1)=(x 1+x 2)(x 2-x 1)= x 1+x 2+2x 1x 2·x 1+x 22-4x 1x 2 = 6+216-m 2·36--m 2.令t =16-m 2,则t ∈(0,3), S ABCD =6+2t ·36-4t 2=22-t 3-3t 2+9t +27,设f (t )=-t 3-3t 2+9t +27,令f ′(t )=-3t 2-6t +9=-3(t 2+2t -3)=-3(t -1)(t +3)=0,可得当t ∈(0,3)时,f (t )的最大值为f (1)=32,从而S ABCD 的最大值为16.令16-m 2=1,得m 2=15.联立曲线M ,N 的方程,消去y 并整理得 x 2-6x +1=0,解得x 1=3-22,x 2=3+22,所以A (3-22,2-1),C (3+22,-2-1), k AC =-2--2-+22--22=-12, 则直线AC 的方程为y -(2-1)=-12[x -(3-22)] 当y =0时,x =1,由对称性可知AC 与BD 的交点在x 轴上,即对角线AC 与BD 的交点坐标为(1,0).B 卷:增分提能1.解:(1)因为焦距为2,所以a 2-b 2=1.因为椭圆C 过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,22,所以1a 2+12b 2=1. 故a 2=2,b 2=1,所以椭圆C 的方程为x 22+y 2=1. (2)由题意知,当直线AB 垂直于x 轴时,直线AB 方程为x =-12, 此时P (- 2 ,0),Q (2,0),又F 2(1,0),得2F P ·2F Q =-1.当直线AB 不垂直于x 轴时,设直线AB 的斜率为k (k ≠0),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,m (m ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-1,y 1+y 2=2m .由⎩⎪⎨⎪⎧ x 212+y 21=1,x 222+y 22=1,得(x 1+x 2)+2(y 1+y 2)·y 1-y 2x 1-x 2=0, 则-1+4mk =0,故k =14m. 此时,直线PQ 斜率为k 1=-4m ,PQ 的直线方程为y -m =-4m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12.即y =-4mx -m . 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =-4mx -m ,x 22+y 2=1 整理得(32m 2+1)x 2+16m 2x +2m 2-2=0.设P (x 3,y 3),Q (x 4,y 4),所以x 3+x 4=-16m 232m 2+1,x 3x 4=2m 2-232m 2+1. 于是2F P ·2F Q =(x 3-1)(x 4-1)+y 3y 4=x 3x 4-(x 3+x 4)+1+(4mx 3+m )(4mx 4+m )=(4m 2-1)(x 3+x 4)+(16m 2+1)x 3x 4+m 2+1 =m 2--16m 232m 2+1++16m 2m 2-32m 2+1+m 2+1 =19m 2-132m 2+1. 由于M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,m 在椭圆的内部,故0<m 2<78. 令t =32m 2+1,1<t <29,则2F P ·2F Q =1932-5132t. 又1<t <29,所以-1<2F P ·2F Q <125232. 综上,2F P ·2F Q 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,125232. 2.解:(1)证明:法一:设过A 点的直线为y =k (x -a ),与抛物线联立得⎩⎪⎨⎪⎧ y =k x -a ,y =x 2+1, 整理得x 2-kx +ka +1=0,Δ=k 2-4ak -4=0, 所以k 1+k 2=4a ,k 1·k 2=-4为定值.抛物线方程y =x 2+1,求导得y ′=2x , 设切点P ,Q 的坐标分别为(x p ,y p ),(x q ,y q ), 则k 1=2x p ,k 2=2x q ,所以x p +x q =k 12+k 22=2a ,x p x q =k 12·k 22=-1. 直线PQ 的方程:y -y p =y p -y q x p -x q (x -x p ), 由y p =x 2p +1,y q =x 2q +1,得到y =(x p +x q )x -x p x q +1,整理可得y =2xa +2,所以直线PQ 过定点(0,2). 法二:设切点P ,Q 的坐标分别为(x p ,y p ),(x q ,y q ). 求导得y ′=2x ,所以l AP :y =2x p (x -a ), 又P (x p ,y p )在直线上,即y p =2x p (x p -a ), 由P (x p ,y p )在抛物线上得y p =x 2p +1,整理可得y p =2x p a +2,同理y q =2x q a +2,所以l QP :y =2xa +2,所以直线PQ 过定点(0,2).联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =2xa +2,y =x 2+1, 可得x 2-2xa -1=0,所以x p x q =-1,x p +x q =2a , 所以k 1·k 2=2x p ×2x q =-4为定值.(2)设A 到PQ 的距离为d .S △APQ =|PQ |×d 2, 所以S △APQ | PQ |=d 2=2a 2+224a 2+1=a 2+14a 2+1, 设t =4a 2+1≥1,所以S △APQ |PQ |=t 2+34t =14(t +3t )≥32, 当且仅当t =3时取等号,即a =±22. 因为AQ ·AP =(x p -a ,y p )·(x q -a ,y q )=x p x q -a (x p +x q )+a 2+y p y q , y p y q =(2x p a +2)(2x q a +2) =4a 2x p x q +4+4a (x p +x q ) =4a 2+4, 所以AQ ·AP =3a 2+3=92.。
一、重视教材习题的母题功能你知道高考题是怎样命制的吗?看完本讲内容,洞晓了高考命题的5大常用手段,你就明白了教材经典题目的重要性.你还会陷入“高考高于天,教材放一边”的备考误区吗?编写本讲的目的,我们旨在提醒您:一轮复习要“抓纲靠本”,“纲”就是考纲,“本”就是课本.要重拾起被遗忘忽视的课本,重温基础知识,重做典型题目,重视教材“母题”的引领作用,发挥教材母题做一当十的功效.在此,仅以2014年新课标全国卷两套试题为例进行说明,以佐证教材习题的重要性.教材这样练《人教A 版·必修4》P119 B 组第1题第(4)小题.已知D ,E ,F 分别是△ABC的边BC ,CA ,AB 的中点,且BC =a ,CA =b ,AB =c ,则①EF =12c -12b ;②BE =a +12b ;③CF =-12a +12b ;④AD +BE +CF =0中正确的等式的个数为( )A .1B .2C .3D .4高考这样变(2014·新课标全国卷Ⅰ)设D ,E ,F 分别为△ABC 的三边BC ,CA ,AB 的中点,则EB +FC =( )A .AD B.12ADC .BC D.12BC教材这样练《人教A 版·选修2-1》P69例4.斜率为1的直线l 经过抛物线y 2=4x 的焦点F ,且与抛物线相交于A ,B 两点,求线段AB 的长. 高考这样变(2014·新课标全国卷Ⅱ)设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,则|AB |=( )A.303B .6C .12D .7 3教材这样练《人教B版·必修5》P30练习A. 写出下面数列{a n}的前5项:1.a1=2,a n=12a n-1(n=2,3,4,…);2.a1=3,a n=a n-1+2(n=2,3,4,…);3.a1=1,a n=a n-1+1a n-1(n=2,3,4,…).高考这样变(2014·新课标全国卷Ⅱ)数列{a n}满足a n+1=11-a n,a8=2,则a1=________.教材这样练《人教A版·必修5》P14例5.如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A处时测得公路北侧远处一山顶D在西偏北15°的方向上,行驶5 km后到达B处,测得此山顶在西偏北25°的方向上,仰角为8°,求此山的高度CD(精确到1 m).高考这样变(2014·新课标全国卷Ⅰ)如图,为测量山高MN,选择A和另一座山的山顶C为测量观测点.从A点测得M点的仰角∠MAN=60°,C点的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从C点测得∠MCA=60°,已知山高BC=100 m,则山高MN=________m.教材这样练《人教A版·必修1》P39B 组第3题.已知函数f(x)是偶函数,而且在(0,+∞)上是减函数,判断f(x)在(-∞,0)上是增函数还是减函数,并证明你的判断.高考这样变(2014·新课标全国卷Ⅱ)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0.若f(x-1)>0,则x的取值范围是________.总之,教材中的例题、习题是经过精心挑选而设计的,它蕴藏着丰富的思想方法和研究资源.不少试题所涉及的思想方法,都源于教材.高考数学一轮复习中,要做到对教材中的经典题目能够熟练地求解,掌握它的通性通法、答题规范、思路分析及知识内涵.研读教材、汲取营养,充分发挥例题、习题潜在的功能,发挥教材“母本”的作用.为减少考生翻阅教材、查找典型题目之苦,充分发挥我们编者占有广泛教学资源的优势,我们在人教A版、人教B版、北师大版等教材中优中选优地筛选了一些经典题目,做为课前自检基础知识使用,就是充分发挥教材母题的引领带动作用.二、重视经典题目的发散思维本讲内容是上一讲内容的顺承和拓展,其主旨还是让学生在做题的过程中学会多思考和多领悟.如果说上一讲是教给学生“做什么”的问题,那么这一讲是教给学生“怎么做”的问题.在平时的复习备考中,做海量试题必不可少,但绝非上策.应当充分发挥典型试题的带动作用和举一反三的功能,注意培养多题一解、一题多解和一题多变思维能力的养成.多题一解有利于培养学生的求同思维,一题多解有利于培养学生的求异思维,一题多变有利于培养学生思维的灵活性与深刻性.多题一解和一题多解主要靠学生在平时做题的过程中,发挥主观能动性,多思考,多总结,而一题多解则需要教师多找一些典型题目多拓展,多发散,帮学生举一反三、悟通练透.本书在“一题多变”上主要做了以下两方面的尝试:(一)经典“题根”的发散茫茫题海,寻根是岸.木有本,水有源,题有根.在平时的训练中,可将一些经典的题目做为“题根”,在题目发散中,要学会演变题目条件、背景,变换设问,在不断变换的过程中,将此类问题厘清弄透,从一个个小问题中获取大知识,让其“枝繁叶茂”、“生机盎然”,从而彻底打通各知识点间的关节.示例:利用基本不等式求最值(二)考查角度的发散高考中的一些热门考点,虽知年年必考,但学生往往却在这类考点上失分,究其原因,主要是此类考点考查灵活、角度多变.为将这类考点练深练透,有必要对这类考点进行多维探究.备考不留死角,高考不留遗憾!角度二:比较两个函数值或两个自变量的大小若本题条件变为:已知a >0,b >0,a +2b =3,则2a +1b的最小值为________. 本题的条件变为:已知a >0,b>0,c >0,且a +b +c =1,则1a +1b +1c的最小值为________. 本题的条件和结论互换,即:已知a >0,b >0,1a +1b =4,则a +b的最小值为________.已知a >0,b >0,a +b =1,则1a +1b的最小值为________.[解析] ∵a >0,b >0,a +b =1, ∴1a +1b =a +b a +a +b b =2+b a +a b ≥2+2b a ·a b =4,即1a +1b的最小值为4,当且仅当a =b =12时等号成立.[答案] 4已知各项为正数的等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,若存在两项a m ,a n ,使得a m ·a n =22a 1,则1m +4n 的最小值为________.本题的条件不变,则⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b 的最小值为________.利用基本不等式求最值的方法及注意点(1)知和求积的最值:求解此类问题的关键:明确“和为定值,积有最大值”.但应注意以下两点:①具备条件——正数;②验证等号成立. (2)知积求和的最值:明确“积为定值,和有最小值”,直接应用基本不等式求解,但要注意利用基本不等式求最值的条件.(3)构造不等式求最值:在求解含有两个变量的代数式的最值问题时,通常采用“变量替换”或“常数1”的替换,构造不等式求解.(4)利用基本不等式求最值时应注意:①非零的各数(或式)均为正;②和或积为定值;③等号能否成立,即“一正、二定、三相等”,这三个条件缺一不可.角度三:解函数不等式 ⇑角度四:利用单调性求参数的取值范围或值4.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -x ,x ≥2,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-1,x <2满足对任意的实数x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0成立,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,2) B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,138 C .(-∞,2] D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫138,2 由单调性求参数范[类题通法] 函数单调性应用问题的常见类型及解题策略(1)比较大小.比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.(2)解不等式.在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域.(3)利用单调性求参数.①视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数;②需注意若函数在区间[a,b]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.(4)利用单调性求最值.应先确定函数的单调性,然后再由单调性求出最值.第一章集合与常用逻辑用语第一节集__合对应学生用书P5基础盘查一元素与集合(一)循纲忆知1.了解集合的含义、元素与集合的属于关系.2.能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.(二)小题查验1.判断正误(1)一个集合中可以找到两个相同的元素( )(2)集合{x|x>3}与集合{t|t>3}表示的是同一集合( )(3)a在集合A中,可用符号表示为a⊆A( )(4)零不属于自然数集( )答案:(1)×(2)√(3)×(4)×2.(人教A版教材练习)选择适当的方法表示下列集合:(1)由小于8的所有素数组成的集合;(2)不等式4x-5<3的解集.答案:(1){2,3,5,7} (2){x|x<2}基础盘查二集合间的基本关系(一)循纲忆知1.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.2.在具体情境中,了解全集与空集的含义.(二)小题查验1.判断正误(1)若A=B,则A⊆B( )(2)若A B,则A⊆B且A≠B( )(3)N*N Z( )(4)空集是任何集合的子集,两元素集合是三元素集合的子集( )答案:(1)√(2)√(3)√(4)×2.(人教A版教材例题改编)集合{a,b}的所有子集为________________.答案:{a},{b},{a,b},∅基础盘查三集合的基本运算(一)循纲忆知1.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.2.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.3.能使用韦恩(Venn)图表达集合的关系及运算.(二)小题查验1.判断正误(1)若A∩B=A∩C,则B=C( )(2)集合A与集合A在全集U中的补集没有公共元素( )(3)并集定义中的“或”能改为“和”()(4)A∩B是由属于A且属于B的所有元素组成的集合( )答案:(1)×(2)√(3)×(4)√2.(人教A版教材习题改编)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5},B={1,3,5,7},则A∩(∁U B)=________.答案:{2,4}3.已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},则∁R(A∪B)=________________.答案:{x|x≤2或x≥10}对应学生用书P6考点一集合的基本概念(基础送分型考点——自主练透)[必备知识]1.元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性. (2)集合中元素与集合的关系:元素与集合之间的关系有属于和不属于两种,表示符号为∈和∉. (3)集合的表示法:列举法、描述法、Venn 图. 2.常见数集及其表示符号自然数集用N 表示,正整数集用N *或N +表示,整数集用Z 表示,有理数集用Q 表示,实数集用R 表示.[提醒] 解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.[题组练透]1.(2015·洛阳统考)已知集合A ={1,2,4},则集合B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A }中元素的个数为( )A .3B .6C .8D .9解析:选D 集合B 中元素有(1,1),(1,2),(1,4),(2,1),(2,2),(2,4),(4,1),(4,2),(4,4),共9个.2.现有三个实数的集合,既可以表示为⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1,也可以表示为{a 2,a +b,0},则a2 015+b2 015=________.解析:由已知,得b a=0及a ≠0,所以b =0,于是a 2=1,即a =1或a =-1,又根据集合中元素的互异性可知a =1应舍去,因此a =-1,故a2 015+b2 015=(-1)2 015=-1.答案:-13.已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________. 解析:因为3∈A ,所以m +2=3或2m 2+m =3. 当m +2=3,即m =1时,2m 2+m =3, 此时集合A 中有重复元素3, 所以m =1不符合题意,舍去;当2m 2+m =3时,解得m =-32或m =1(舍去),此时当m =-32时,m +2=12≠3符合题意.所以m =-32.答案:-32[类题通法]1.研究集合问题,一定要抓住元素,看元素应满足的属性,对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合的元素是否满足互异性.2.对于集合相等首先要分析已知元素与另一个集合中哪一个元素相等,分几种情况列出方程(组)进行求解,要注意检验是否满足互异性.考点二 集合间的基本关系(重点保分型考点——师生共研)[必备知识](1)子集:对任意的x ∈A ,都有x ∈B ,则A ⊆B (或B ⊇A ); (2)真子集:若集合A ⊆B ,但存在元素x ∈B ,且x ∉A ,则A B (或B A );(3)性质:∅⊆A ;A ⊆A ;A ⊆B ,B ⊆C ⇒A ⊆C . (4)集合相等:若A ⊆B ,且B ⊆A ,则A =B . [提醒] 写集合的子集时不要忘了空集和它本身.[典题例析]1.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选D 用列举法表示集合A ,B ,根据集合关系求出集合C 的个数. 由x 2-3x +2=0得x =1或x =2, ∴A ={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},∴满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}. 2.已知集合A ={x |x 2-2 015x +2 014<0},B ={x |x <m },若A ⊆B ,则实数m 的取值范围是________.解析:由x 2-2 015x +2 014<0,解得1<x <2 014,故A ={x |1<x <2 014}. 而B ={x |x <m },由于A ⊆B ,如图所示,则m ≥2 014.答案:[2 014,+∞)[类题通法](1)已知两集合的关系求参数时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn 图帮助分析,而且经常要对参数进行讨论.注意区间端点的取舍.(2)当题目中有条件B ⊆A 时,不要忽略B =∅的情况![演练冲关]1.(2015·中原名校联盟一模)设A ={1,4,2x },若B ={1,x 2},若B ⊆A ,则x =________. 解析:由B ⊆A ,则x 2=4或x 2=2x .当x 2=4时,x =±2,但x =2时,2x =4,这与集合元素的互异性相矛盾;当x 2=2x 时,x =0或x =2,但x =2时,2x =4,这与集合元素的互异性相矛盾.综上所述,x =-2或x =0.答案:0或-22.已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是________.解析:当B =∅时,有m +1≥2m -1, 则m ≤2.当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4. 答案:(-∞,4]考点三 集合的基本运算(题点多变型考点——全面发掘)[必备知识]1.集合的并、交、补运算: 并集:A ∪B ={x |x ∈A ,或x ∈B }; 交集:A ∩B ={x |x ∈A ,且x ∈B };补集:∁U A ={x |x ∈U ,且x ∉A };U 为全集,∁U A 表示集合A 相对于全集U 的补集. 2.集合的运算性质(1)A ∪B =A ⇔B ⊆A ,A ∩B =A ⇔A ⊆B ; (2)A ∩A =A ,A ∩∅=∅; (3)A ∪A =A ,A ∪∅=A ;(4)A ∩∁U A =∅,A ∪∁U A =U ,∁U (∁U A )=A .[提醒] Venn 图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法要特别注意端点是实心还是空心.[一题多变][典型母题]已知集合A ={y |y =x 2-2x ,x ∈R },B ={y |y =-x 2+2x +6,x ∈R },则A ∩B = .[解析] y =x 2-2x =x -2-1≥-1,y =-x 2+2x +6=-x -2+7≤7,∴A ={y |y ≥-1},B ={y |y ≤7}, 故A ∩B ={y |-1≤y ≤7}. [答案] {y |-1≤y ≤7}[题点发散1] 若集合A 变为A ={x |y =x 2-2x ,x ∈R },其他条件不变,求A ∩B . 解:因A 中元素是函数自变量,则A =R , 而B ={y |y ≤7},则A ∩B ={y |y ≤7}.[题点发散2] 若集合A 、B 中元素都为整数,求A ∩B . 解:A ∩B ⊆{y |-1≤y ≤7},又因为y ∈Z , 故A ∩B ={-1,0,1,2,3,4,5,6,7}.[题点发散3] 若集合A 、B 不变,试求∁R A ∪∁R B . 解:∵A ={y |y ≥-1},B ={y |y ≤7}, ∴∁R A ={y |y <-1},∁R B ={y |y >7}, 故∁R A ∪∁R B ={y |y <-1或y >7}.[题点发散4] 若集合A 、B 变为:A ={(x ,y )|y =x 2-2x ,x ∈R },B ={(x ,y )|y =-x 2+2x +6,x ∈R },求A ∩B .解:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2-2x ,y =-x 2+2x +6⇒x 2-2x -3=0,解得x =3或x =-1.于是,⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =3或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =3,故A ∩B ={(3,3),(-1,3)}.[类题通法]解集合运算问题应注意以下三点:(1)看元素组成.集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的关键.(2)对集合化简.有些集合是可以化简的,先化简再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了、易于解决.(3)注意数形结合思想的应用,常用的数形结合形式有数轴、坐标系和韦恩(Venn)图.考点四 集合的新定义问题(重点保分型考点——师生共研)[典题例析]1.如图所示的Venn 图中,A ,B 是非空集合,定义集合A B 为阴影部分表示的集合.若x ,y ∈R ,A ={x |y =2x -x 2},B ={y |y =3x,x >0},则A B 为( )A .{x |0<x <2}B .{x |1<x ≤2}C .{x |0≤x ≤1或x ≥2}D .{x |0≤x ≤1或x >2}解析:选D 因为A ={x |0≤x ≤2},B ={y |y >1},A ∪B ={x |x ≥0},A ∩B ={x |1<x ≤2},所以A B =∁A ∪B (A ∩B )={x |0≤x ≤1或x >2},故选D.2.已知数集A ={a 1,a 2,…,a n }(1≤a 1<a 2<…<a n ,n ≥2)具有性质P :对任意的i ,j (1≤i ≤j ≤n ),a i a j 与a ja i两数中至少有一个属于A ,则称集合A 为“权集”,则( )A .{1,3,4}为“权集”B .{1,2,3,6}为“权集”C .“权集”中元素可以有0D .“权集”中一定有元素1解析:选B 由于3×4与43均不属于数集{1,3,4},故A 不正确,由于1×2,1×3,1×6,2×3,62,63,11,22,33,66都属于数集{1,2,3,6},故B 正确,由“权集”的定义可知a ja i需有意义,故不能有0,同时不一定有1,C ,D 错误,选B.[类题通法]解决集合创新型问题的方法(1)紧扣新定义:首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在.(2)用好集合的性质:集合的性质(概念、元素的性质、运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质.[演练冲关]1.若x ∈A ,则1x ∈A ,就称A 是伙伴关系集合,集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,12,2,3的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( )A .1B .3C .7D .31解析:选B 具有伙伴关系的元素组是-1;12,2,所以具有伙伴关系的集合有3个:{-1},⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,2,⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,2.2.对于任意两个正整数m ,n ,定义运算(用⊕表示运算符号):当m ,n 都是正偶数或都是正奇数时,m ⊕n =m +n ;当m ,n 中一个为正偶数,另一个为正奇数时,m ⊕n =m ×n .例如4⊕6=4+6=10,3⊕7=3+7=10,3⊕4=3×4=12.在上述定义中,集合M ={(a ,b )|a ⊕b =12,a ,b ∈N *}的元素有________个.解析:m ,n 同奇同偶时有11组:(1,11),(2,10),…,(11,1);m ,n 一奇一偶时有4组:(1,12),(12,1),(3,4),(4,3),所以集合M 的元素共有15个.答案:15对应A 本课时跟踪检测一一、选择题1.(2015·广州测试)已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ∈Z ,且32-x ∈Z ,则集合A 中的元素个数为( )A .2B .3C .4D .5解析:选C ∵32-x∈Z ,∴2-x 的取值有-3,-1,1,3,又∵x ∈Z ,∴x 值分别为5,3,1,-1,故集合A 中的元素个数为4,故选C.2.(2014·江西高考)设全集为R ,集合A ={x |x 2-9<0},B ={x |-1<x ≤5},则A ∩(∁RB )=( )A .(-3,0)B .(-3,-1)C .(-3,-1]D .(-3,3)解析:选C 由题意知,A ={x |x 2-9<0}={x |-3<x <3},∵B ={x |-1<x ≤5},∴∁R B ={x |x ≤-1或x >5}.∴A ∩(∁R B )={x |-3<x <3}∩{x |x ≤-1或x >5}={x |-3<x ≤-1}. 3.已知集合A ={x |y =1-x 2},B ={x |x =m 2,m ∈A },则( ) A .A B B .B A C .A ⊆BD .B ⊆A解析:选B 由题意知A ={x |y =1-x 2},∴A ={x |-1≤x ≤1},∴B ={x |x =m 2,m ∈A }={x |0≤x ≤1},∴B A ,故选B.4.设函数f (x )=lg(1-x 2),集合A ={x |y =f (x )},B ={y |y =f (x )},则图中阴影部分表示的集合为( )A .[-1,0]B .(-1,0)C .(-∞,-1)∪[0,1)D .(-∞,-1]∪(0,1)解析:选D 因为A ={x |y =f (x )}={x |1-x 2>0}={x |-1<x <1},则u =1-x 2∈(0,1], 所以B ={y |y =f (x )}={y |y ≤0},A ∪B =(-∞,1),A ∩B =(-1,0],故图中阴影部分表示的集合为(-∞,-1]∪(0,1),选D.5.(2015·西安一模)设集合A ={(x ,y )|x +y =1},B ={(x ,y )|x -y =3},则满足M ⊆(A ∩B )的集合M 的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析:选C 由题中集合可知,集合A 表示直线x +y =1上的点,集合B 表示直线x -y =3上的点,联立⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1,x -y =3可得A ∩B ={(2,-1)},M 为A ∩B 的子集,可知M 可能为{(2,-1)},∅,所以满足M ⊆(A ∩B )的集合M 的个数是2,故选C.6.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[k ]={5n +k |n ∈Z },k =0,1,2,3,4.给出如下四个结论:①2 014∈[4];②-3∈[3];③Z =[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4];④“整数a ,b 属于同一‘类’”的充要条件是“a -b ∈[0]”.其中,正确结论的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选C 因为2 014=402×5+4,又因为[4]={5n +4|n ∈Z },所以2 014∈[4],故①正确;因为-3=5×(-1)+2,所以-3∈[2],故②不正确;因为所有的整数Z 除以5可得的余数为0,1,2,3,4,所以③正确;若a ,b 属于同一‘类’,则有a =5n 1+k ,b =5n 2+k ,所以a -b =5(n 1-n 2)∈[0],反过来,如果a -b ∈[0],也可以得到a ,b 属于同一“类”,故④正确.故有3个结论正确.二、填空题7.已知A ={0,m,2},B ={x |x 3-4x =0},若A =B ,则m =________. 解析:由题知B ={0,-2,2},A ={0,m,2},若A =B ,则m =-2. 答案:-28.(2014·重庆高考)设全集U ={n ∈N |1≤n ≤10},A ={1,2,3,5,8},B ={1,3,5,7,9},则(∁U A )∩B =________.解析:由题意,得U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},故∁U A ={4,6,7,9,10},所以(∁U A )∩B ={7,9}.答案:{7,9}9.(2015·昆明二模)若集合A ={x |x 2-9x <0,x ∈N *},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪4y∈N *,y ∈N *,则A ∩B中元素的个数为________.解析:解不等式x 2-9x <0可得0<x <9,所以A ={x |0<x <9,x ∈N *}={1,2,3,4,5,6,7,8},又4y∈N *,y ∈N *,所以y 可以为1,2,4,所以B ={1,2,4},所以A ∩B=B ,A ∩B 中元素的个数为3.答案:310.(2015·南充调研)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________.解析:集合A ={x |4≤2x ≤16}={x |22≤2x ≤24}={x |2≤x ≤4}=[2,4],因为A ⊆B ,所以a ≤2,b ≥4,所以a -b ≤2-4=-2,即实数a -b 的取值范围是(-∞,-2].答案:(-∞,-2] 三、解答题11.已知集合A ={-4,2a -1,a 2},B ={a -5,1-a,9},分别求适合下列条件的a 的值. (1)9∈(A ∩B ); (2){9}=A ∩B .解:(1)∵9∈(A ∩B ),∴2a -1=9或a 2=9, ∴a =5或a =3或a =-3.当a =5时,A ={-4,9,25},B ={0,-4,9};当a =3时,a -5=1-a =-2,不满足集合元素的互异性; 当a =-3时,A ={-4,-7,9},B ={-8,4,9}, 所以a =5或a =-3.(2)由(1)可知,当a =5时,A ∩B ={-4,9},不合题意, 当a =-3时,A ∩B ={9}. 所以a =-3.12.(2015·福州一模)已知集合A ={x |1<x <3},集合B ={x |2m <x <1-m }. (1)当m =-1时,求A ∪B ; (2)若A ⊆B ,求实数m 的取值范围; (3)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围. 解:(1)当m =-1时,B ={x |-2<x <2},则A ∪B ={x |-2<x <3}. (2)由A ⊆B 知⎩⎪⎨⎪⎧1-m >2m ,2m ≤1,1-m ≥3,解得m ≤-2,即实数m 的取值范围为(-∞,-2]. (3)由A ∩B =∅,得①若2m ≥1-m ,即m ≥13时,B =∅,符合题意;②若2m <1-m ,即m <13时,需⎩⎪⎨⎪⎧m <13,1-m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧m <13,2m ≥3,得0≤m <13或∅,即0≤m <13.综上知m ≥0,即实数m 的取值范围为[0,+∞).第二节命题及其关系、充分条件与必要条件对应学生用书P8基础盘查一 四种命题及其关系 (一)循纲忆知 1.理解命题的概念.2.了解“若p ,则q ”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.(二)小题查验 1.判断正误(1)“x 2+2x -3<0”是命题( ) (2)“sin 45°=1”是真命题( )(3)命题“若p ,则q ”的否命题是“若p ,则綈q ”( )(4)若原命题为真,则这个命题的否命题、逆命题、逆否命题中至少有一个为真( ) 答案:(1)× (2)× (3)× (4)√2.(人教A 版教材习题)已知命题:若m >0,则方程x 2+x -m =0有实数根.则其逆否命题为____________________________________.答案:若方程x2+x-m=0无实根,则m≤0基础盘查二充分条件与必要条件(一)循纲忆知理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.(二)小题查验1.判断正误(1)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件( )(2)当p是q的充要条件时,也可说成q成立当且仅当p成立( )(3)q不是p的必要条件时,“p⇒/q”成立( )答案:(1)√(2)√(3)√2.(人教A版教材练习)在下列各题中,p是q的什么条件?(1)p:x2=3x+4,q:x=3x+4;(2)p:x-3=0,q:(x-3)(x-4)=0;(3)p:b2-4ac≥0(a≠0),q:ax2+bx+c=0(a≠0)有实根.答案:(1)必要(2)充分(3)充要对应学生用书P8考点一命题及其相互关系(基础送分型考点——自主练透)[必备知识]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.[提醒] 当一个命题有大前提而要写出其它三种命题时,必须保留大前提,也就是大前提不动.[题组练透]1.命题“若x2+3x-4=0,则x=4”的逆否命题及其真假性为( )A.“若x=4,则x2+3x-4=0”为真命题B.“若x≠4,则x2+3x-4≠0”为真命题C.“若x≠4,则x2+3x-4≠0”为假命题D.“若x=4,则x2+3x-4=0”为假命题解析:选C 根据逆否命题的定义可以排除A,D,因为x2+3x-4=0,所以x=4或-1,故选C.2.以下关于命题的说法正确的有________(填写所有正确命题的序号).①“若log2a>0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内是减函数”是真命题;②命题“若a=0,则ab=0”的否命题是“若a≠0,则ab≠0”;③命题“若x,y都是偶数,则x+y也是偶数”的逆命题为真命题;④命题“若a∈M,则b∉M”与命题“若b∈M,则a∉M”等价.解析:对于①,若log2a>0=log21,则a>1,所以函数f(x)=log a x在其定义域内是增函数,故①不正确;对于②,依据一个命题的否命题的定义可知,该说法正确;对于③,原命题的逆命题是“若x+y是偶数,则x、y都是偶数”,是假命题,如1+3=4是偶数,但3和1均为奇数,故③不正确;对于④,不难看出,命题“若a∈M,则b∉M”与命题“若b∈M,则a∉M”是互为逆否命题,因此二者等价,所以④正确.综上可知正确的说法有②④.答案:②④[类题通法]1.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,将条件与结论互换即得逆命题,将条件与结论同时否定即得否命题,将条件与结论互换的同时进行否定即得逆否命题.2.命题真假的判断方法(1)联系已有的数学公式、定理、结论进行正面直接判断.(2)利用原命题和其逆否命题的等价关系进行判断.考点二充分必要条件的判定(重点保分型考点——师生共研)[必备知识]1.充分条件与必要条件的相关概念(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的既不充分又不必要条件.2.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={p(x)},B={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的既不充分又不必要条件.[提醒] 充分条件与必要条件的两个特征(1)对称性:若p是q的充分条件,则q是p的必要条件,即“p⇒q”⇔“q⇐p”.(2)传递性:若p是q的充分(必要)条件,q是r的充分(必要)条件,则p是r的充分(必要)条件,即“p⇒q且q⇒r”⇒“p⇒r”(“p⇐q且q⇐r”⇒“p⇐r”).[典题例析]1.(2014·浙江高考)设四边形ABCD的两条对角线为AC,BD,则“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”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解析:选A 当四边形ABCD为菱形时,必有对角线互相垂直,即AC⊥BD.当四边形ABCD 中AC⊥BD时,四边形ABCD不一定是菱形,还需要AC与BD互相平分.综上知,“四边形ABCD 为菱形”是“AC⊥BD”的充分不必要条件.2.给定两个命题p,q.若綈p是q的必要而不充分条件,则p是綈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解析:选A 由q⇒綈p且綈p⇒/q可得p⇒綈q且綈q⇒/p,所以p是綈q的充分不必要条件.[类题通法]充分条件、必要条件的判定方法有定义法、集合法和等价转化法.三种不同的方法各适用于不同的类型,定义法适用于定义、定理判断性问题,而集合法多适用于命题中涉及字母的范围的推断问题,等价转化法适用于条件和结论带有否定性词语的命题,常转化为其逆否命题来判断.[提醒] 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.[演练冲关]1.若p:|x|=x,q:x2+x≥0.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解析:选A p :{x ||x |=x }={x |x ≥0}=A ,q :{x |x 2+x ≥0}={x |x ≥0或x ≤-1}=B ,∵AB ,∴p 是q 的充分不必要条件.2.(2015·石家庄第一次模拟)若命题p :φ=π2+k π,k ∈Z ,命题q :f (x )=sin(ωx+φ)(ω≠0)是偶函数,则p 是q 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:选A 当φ=π2+k π,k ∈Z 时,f (x )=±cos ωx 是偶函数,所以p 是q 的充分条件;若函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω≠0)是偶函数,则sin φ=±1,即φ=π2+k π,k ∈Z ,所以p 是q 的必要条件,故p 是q 的充要条件,故选A.考点三 充分必要条件的应用(题点多变型考点——全面发掘)[一题多变][典型母题]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 ≥-2,1+m ≤10,∴0≤m ≤3.所以当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].[题点发散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,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =3,m =9,即不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.[题点发散2] 本例条件不变,若綈P 是綈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 . ∴[--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,+∞).[类题通法]利用充要条件求参数的值或范围,关键是合理转化条件,准确地将每个条件对应的参数的范围求出来,然后转化为集合的运算,一定要注意区间端点值的检验.其思维方式是:(1)若p 是q 的充分不必要条件,则p ⇒q 且q ⇒/ p ; (2)若p 是q 的必要不充分条件,则p ⇒/ q ,且q ⇒p ; (3)若p 是q 的充要条件,则p ⇔q .对应B 本课时跟踪检测二一、选择题1.设集合M ={x |0<x ≤3},N ={x |0<x ≤2},那么“a ∈M ”是“a ∈N ”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:选B M ={x |0<x ≤3},N ={x |0<x ≤2},所以N M ,故a ∈M 是a ∈N 的必要不充分条件.2.(2014·陕西高考)原命题为“若z 1,z 2互为共轭复数,则|z 1|=|z 2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( )A .真,假,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假解析:选B 原命题正确,所以逆否命题正确.模相等的两复数不一定互为共轭复数,同时因为逆命题与否命题互为逆否命题,所以逆命题和否命题错误.故选B.3.命题“若△ABC 有一内角为π3,则△ABC 的三内角成等差数列”的逆命题( )A .与原命题同为假命题B .与原命题的否命题同为假命题C .与原命题的逆否命题同为假命题D .与原命题同为真命题解析:选D 原命题显然为真,原命题的逆命题为“若△ABC 的三内角成等差数列,则△ABC 有一内角为π3”,它是真命题.4.(2014·湖北高考)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 .充分而不必要的条件B .必要而不充分的条件C .充要条件D .既不充分也不必要的条件解析:选C 若存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ,则可以推出A ∩B =∅;若A ∩B =∅,由Venn 图(如图)可知,存在A =C ,同时满足A ⊆C ,B ⊆∁U C .故“存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ”是“A ∩B =∅”的充要条件.5.命题“任意x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( ) A .a ≥4 B .a ≤4 C .a ≥5D .a ≤5解析:选C 命题“任意x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的充要条件是a ≥4.故其充分不必要条件是集合[4,+∞)的真子集,正确选项为C.6.在命题p 的四种形式(原命题、逆命题、否命题、逆否命题)中,真命题的个数记为f (p ),已知命题p :“若两条直线l 1:a 1x +b 1y +c 1=0,l 2:a 2x +b 2y +c 2=0平行,则a 1b 2-a 2b 1=0”.那么f (p )等于( )A .1B .2C .3D .4解析:选B 原命题p 显然是真命题,故其逆否命题也是真命题.而其逆命题是:若a 1b 2-a 2b 1=0,则两条直线l 1与l 2平行,这是假命题,因为当a 1b 2-a 2b 1=0时,还有可能l 1与l 2重合,逆命题是假命题,从而否命题也为假命题,故f (p )=2.二、填空题7.在命题“若m >-n ,则m 2>n 2”的逆命题、否命题、逆否命题中,假命题的个数是________.解析:原命题为假命题,则逆否命题也为假命题,逆命题也是假命题,则否命题也是假命题.故假命题的个数为3.答案:38.已知p (x ):x 2+2x -m >0,若p (1)是假命题,p (2)是真命题,则实数m 的取值范围。
第一章 第二节 命题及其关系、充分条件与必要条件一、选择题1.设集合A ={x ∈R|x -2>0},B ={x ∈R|x <0},C ={x ∈R|x (x -2)>0},则“x ∈A ∪B ”是“x ∈C ”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2.命题“若-1<x <1,则x 2<1”的逆否命题是( ) A .若x ≥1或x ≤-1,则x 2≥1 B .若x 2<1,则-1<x <1 C .若x 2>1,则x >1或x <-1 D .若x 2≥1,则x ≥1或x ≤-13.设a 1,a 2,b 1,b 2均不为0,则“a 1a 2=b 1b 2”是“关于x 的不等式a 1x +b 1>0与a 2x +b 2>0的解集相同”的( )A .充分必要条件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4. “a =0”是“函数y =ln|x -a |为偶函数”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5.命题“若f (x )是奇函数,则f (-x )是奇函数”的否命题是( ) A .若f (x )是偶函数,则f (-x )是偶函数 B .若f (x )不是奇函数,则f (-x )不是奇函数 C .若f (-x )是奇函数,则f (x )是奇函数 D .若f (-x )不是奇函数,则f (x )不是奇函数6.设集合M ={1,2},N ={a 2},则“a =1”是“N ⊆M ”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 .既不充分又不必要条件二、填空题7.给出命题:已知实数a 、b 满足a +b =1,则ab ≤14.它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题的个数是________.8.(2012·盐城模拟)已知直线l 1:ax -y +2a +1=0和直线l 2:2x -(a -1)y +2= 0(a ∈R),则l 1⊥l 2的充要条件是a =________.9.p :“向量a 与向量b 的夹角θ为锐角”是q :“a ·b >0”的________条件. 三、解答题10.已知集合A ={x |x 2-4mx +2m +6=0}, B ={x |x <0},若命题“A ∩B =∅”是假命题,求实数m 的取值范围.11.(1)是否存在实数p ,使“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件?如果存在求出p 的取值范围;(2)是否存在实数p ,使“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的必要条件?如果存在求出p 的取值范围.12.设p :实数x 满足x 2-4ax +3a 2<0,其中a ≠0,q :实数x 满足⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0.(1)若a =1,且p ∧q 为真,求实数x 的取值范围; (2)若p 是q 的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.详解答案一、选择题1.解析:A ∪B ={x ∈R|x <0或x >2},C ={x ∈R|x <0或x >2},∵A ∪B =C ,∴x ∈A ∪B 是x ∈C 的充分必要条件. 答案:C2.解析:若原命题是“若p ,则q ”,则逆否命题为“若綈q 则綈p ”,故此命题的逆否命题是“若x 2≥1,则x ≥1或x ≤-1”.答案:D3.解析:“不等式a 1x +b 1>0与a 2x +b 2>0的解集相同”⇒“a 1a 2=b 1b 2”,但“a 1a 2=b 1b 2”“不等式a 1x +b 1>0与a 2x +b 2>0的解集相同”,如:a 1=1,b 1=-1,a 2=-1,b 2=1.答案:C4.解析:当a =0时,函数y =ln|x |为偶函数;当函数y =ln|x -a |为偶函数时,有ln|-x -a |=ln|x -a |,∴a =0.答案:A5.解析:否命题是既否定题设又否定结论. 答案:B6.解析:当a =1时,N ={1},此时有N ⊆M ,则条件具有充分性;当N ⊆M 时,有a2=1或a 2=2得到a 1=1,a 2=-1,a 3=2,a 4=-2,故不具有必要性,所以“a =1”是“N ⊆M ”的充分不必要条件.答案:A 二、填空题7.解析:∵a +b =1⇒1=(a +b )2=a 2+2ab +b 2≥4ab ⇒ab ≤14.∴原命题为真,从而逆否命题为真;若ab ≤14,显然得不出a +b =1,故逆命题为假,因而否命题为假.答案:18.解析:l 1⊥l 2⇔2a +(a -1)=0,解得a =13.答案:139.解析:若向量a 与向量b 的夹角θ为锐角,则cos θ=a ·b|a|·|b|>0,即a ·b >0;由a ·b >0可得cos θ=a ·b|a|·|b|>0,故θ为锐角或θ=0°,故p 是q 的充分不必要条件.答案:充分不必要 三、解答题10.解:因为“A ∩B =∅”是假命题,所以A ∩B ≠∅. 设全集U ={m |Δ=(-4m )2-4(2m +6)≥0},则U ={m |m ≤-1或m ≥32}.假设方程x 2-4mx +2m +6=0的两根x 1,x 2均非负,则有⎩⎪⎨⎪⎧m ∈U ,x 1+x 2≥0,x 1x 2≥0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧m ∈U ,4m ≥0,2m +6≥0,⇒m ≥32.又集合{m |m ≥32}.关于全集U 的补集是{m |m ≤-1},所以实数m 的取值范围是{m |m ≤-1}.11.解:(1)当x >2或x <-1时,x 2-x -2>0,由4x +p <0得x <-p 4,故-p4≤-1时,“x <-p4”⇒“x <-1”⇒“x 2-x -2>0”.∴p ≥4时,“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件.(2)不存在实数p ,使“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的必要条件. 12.解:(1)由x 2-4ax +3a 2<0,得(x -3a )(x -a )<0,当a =1时,解得1<x <3,即p 为真时实数x 的取值范围是1<x <3.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -6≤0x 2+2x -8>0,得2<x ≤3,即q 为真时实数x 的取值范围是2<x ≤3.若p ∧q 为真,则p 真且q 真,所以实数x 的取值范围是2<x <3. (2)p 是q 的必要不充分条件,即q ⇒p 且p q ,设A ={x |p (x )},B ={x |q (x )},则A B ,又B =(2,3],当a >0时,A =(a,3a );a <0时,A =(3a ,a ).所以当a >0时,有⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,3<3a ,解得1<a ≤2;当a <0时,显然A ∩B =∅,不合题意. 综上所述,实数a 的取值范围是1<a ≤2.。
课时跟踪检测(二) 命题及其关系、充分条件与必要条件
第Ⅰ组:全员必做题
1.设集合M ={x |0<x ≤3},N ={x |0<x ≤2},那么“a ∈M ”是“a ∈N ”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.(2013·潍坊模拟)命题“若△ABC 有一内角为π3
,则△ABC 的三内角成等差数列”的逆命题( )
A .与原命题同为假命题
B .与原命题的否命题同为假命题
C .与原命题的逆否命题同为假命题
D .与原命题同为真命题
3.(2013·乌鲁木齐质检)“a >0”是“a 2+a ≥0”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.(2013·潍坊模拟)命题“任意x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件是
( )
A .a ≥4
B .a ≤4
C .a ≥5
D .a ≤5
5.下列命题中为真命题的是( )
A .命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题
B .命题“x >1,则x 2>1”的否命题
C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题
D .命题“若x 2>0,则x >1”的逆否命题
6.(2013·江西七校联考)已知条件p :x ≤1,条件q :1x
<1,则綈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 .即非充分也非必要条件 7.(2014·日照模拟)已知直线l 1:x +ay +1=0,直线l 2:ax +y +2=0,则命题“若a =1或a =-1,则直线l 1与l 2平行”的否命题为( )
A .若a ≠1且a ≠-1,则直线l 1与l 2不平行
B .若a ≠1或a ≠-1,则直线l 1与l 2不平行
C .若a =1或a =-1,则直线l 1与l 2不平行
D .若a ≠1或a ≠-1,则直线l 1与l 2平行
8.在命题p 的四种形式(原命题、逆命题、否命题、逆否命题)中,真命题的个数记为f (p ),已知命题p :“若两条直线l 1:a 1x +b 1y +c 1=0,l 2:a 2x +b 2y +c 2=0平行,则a 1b 2-a 2b 1=0”.那么f (p )等于( )
A .1
B .2
C .3
D .4
9.命题“若f (x )是奇函数,则f (-x )是奇函数”的否命题是________.
10.(2013·南京模拟)有下列几个命题:
①“若a >b ,则a 2>b 2”的否命题;
②“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题;
③“若x 2<4,则-2<x <2”的逆否命题.
其中真命题的序号是________.
11.下列命题:
①若ac 2>bc 2,则a >b ;
②若sin α=sin β,则α=β;
③“实数a =0”是“直线x -2ay =1和直线2x -2ay =1平行”的充要条件;
④若f (x )=log 2x ,则f (|x |)是偶函数.
其中正确命题的序号是________.
12.已知α:x ≥a ,β:|x -1|<1.若α是β的必要不充分条件,则实数a 的取值范围为________.
第Ⅱ组:重点选做题
1.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.
2.已知集合A ={x |x 2-4mx +2m +6=0},B ={x |x <0},若命题“A ∩B =∅”是假命题,求实数m 的取值范围.
答 案
第Ⅰ组:全员必做题
1.选B M ={x |0<x ≤3},N ={x |0<x ≤2},所以N M ,故a ∈M 是a ∈N 的必要不充分条件.
2.选D 原命题显然为真,原命题的逆命题为“若△ABC 的三内角成等差数列,则△
ABC 有一内角为π3
”,它是真命题. 3.选A a >0⇒a 2+a ≥0;反之a 2+a ≥0⇒a ≥0或a ≤-1,不能推出a >0,选A.
4.选C 命题“任意x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的充要条件是a ≥4.故其充分不必要条件是集合[4,+∞)的真子集,正确选项为C.
5.选A 对于A ,其逆命题是:若x >|y |,则x >y ,是真命题,这是因为x >|y |≥y ,必有x >y ;对于B ,否命题是:若x ≤1,则x 2≤1,是假命题.如x =-5,x 2=25>1;对于C ,其否命题是:若x ≠1,则x 2+x -2≠0,由于x =-2时,x 2+x -2=0,所以是假命题;对于D ,若x 2>0,则x >0或x <0,不一定有x >1,因此原命题与它的逆否命题都是假命题.
6.选A 由x >1得1x <1;反过来,由1x
<1不能得知x >1,即綈p 是q 的充分不必要条件,选A.
7.选A 命题“若A ,则B ”的否命题为“若綈A ,则綈B ”,显然“a =1或a =-1”的否定为“a ≠1且a ≠-1”,“直线l 1与l 2平行”的否定为“直线l 1与l 2不平行”.
8.选B 原命题p 显然是真命题,故其逆否命题也是真命题.而其逆命题是:若a 1b 2-a 2b 1=0,则两条直线l 1与l 2平行,这是假命题,因为当a 1b 2-a 2b 1=0时,还有可能l 1与l 2重合,逆命题是假命题,从而否命题也为假命题,故f (p )=2.
9.解析:否命题既否定题设又否定结论.
答案:若f (x )不是奇函数,则f (-x )不是奇函数
10.解析:①原命题的否命题为“若a ≤b 则a 2≤b 2”错误.
②原命题的逆命题为:“x ,y 互为相反数,
则x +y =0”正确.
③原命题的逆否命题为“若x ≥2或x ≤-2,则x 2≥4”正确.
答案:②③
11.解析:对于①,ac 2>bc 2,c 2>0,∴a >b 正确;对于②,sin 30°=sin 150° ⇒/ 30°=150°, 所以②错误;对于③,l 1∥l 2⇔A 1B 2=A 2B 1,即-2a =-4a ⇒a =0且A 1C 2≠A 2C 1, 所以③正确;④显然正确.
答案:①③④
12.解析:α:x ≥a ,可看作集合A ={x |x ≥a },
∵β:|x -1|<1,∴0<x <2,
∴β可看作集合B ={x |0<x <2}.
又∵α是β的必要不充分条件,
∴B A ,∴a ≤0.
答案:(-∞,0]
第Ⅱ组:重点选做题
1.解:y =x 2-32
x +1=⎝⎛⎭⎫x -342+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,+∞. 2.解:因为“A ∩B =∅”是假命题, 所以A ∩B ≠∅.
设全集U ={m |Δ=(-4m )2-4(2m +6)≥0},
则U =⎩⎨⎧⎭
⎬⎫m |m ≤-1或m ≥32. 假设方程x 2-4mx +2m +6=0的两根x 1,x 2均非负,则有 ⎩⎪⎨⎪⎧ m ∈U ,x 1+x 2≥0
x 1x 2≥0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ m ∈U ,4m ≥0,2m +6≥0⇒m ≥32
. 又集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪
m ≥32关于全集U 的补集是 {m |m ≤-1},
所以实数m 的取值范围是{m |m ≤-1}.。