高考数学二轮复习第二编专题一常考小题的几种类型第1讲集合与常用逻辑用语配套作业文02123124
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专题01集合与常用逻辑用语集合【知识要点】1.集合中的元素具有确定性、互异性、无序性.2.集合常用的两种表示方法:列举法和描述法,另外还有大写字母表示法,图示法(韦恩图),一些数集也可以用区间的形式表示.3.两类不同的关系:(1)从属关系——元素与集合间的关系;(2)包含关系——两个集合间的关系(相等是包含关系的特殊情况).4.集合的三种运算:交集、并集、补集.【复习要求】1.对于给定的集合能认识它表示什么集合.在中学常见的集合有两类:数集和点集.2.能正确区分和表示元素与集合,集合与集合两类不同的关系.3.掌握集合的交、并、补运算.能使用韦恩图表达集合的关系及运算.4.把集合作为工具正确地表示函数的定义域、值域、方程与不等式的解集等.【教材回归】1.集合(1)集合间的关系与运算A∪B=A⇔B⊆A;A∩B=B⇔B⊆A.(2)子集、真子集个数计算公式对于含有n个元素的有限集合M,其子集、真子集、非空子集、非空真子集的个数依次为2n,2n-1,2n-1,2n-2.(3)集合运算中的常用方法若已知的集合是不等式的解集,用数轴求解;若已知的集合是点集,用数形结合法求解;若已知的集合是抽象集合,用Venn图求解.【易错点】1.描述法表示集合时,一定要理解好集合的含义——抓住集合的代表元素.如{x |y=lg x}——函数的定义域;{y |y=lg x}——函数的值域;{(x,y)|y=lg x}——函数图象上的点集.2.集合的元素具有确定性、无序性和互异性,在解决有关集合的问题时,尤其要注意元素的互异性.3.空集是任何集合的子集.解题时勿漏A=∅的情况.【知识要点】1.集合中的元素具有确定性、互异性、无序性.2.集合常用的两种表示方法:列举法和描述法,另外还有大写字母表示法,图示法(韦恩图),一些数集也可以用区间的形式表示.3.两类不同的关系:(1)从属关系——元素与集合间的关系;(2)包含关系——两个集合间的关系(相等是包含关系的特殊情况).4.集合的三种运算:交集、并集、补集.【例题分析】例1下列元素与集合的关系表示不正确的是()A.0N∈B.0Z∈C.32Q∈D.Qπ∈【答案】D【考点】元素与集合关系的判断【专题】集合思想;定义法;集合;数学运算【分析】根据元素与集合的关系,结合数集的表示方法,判断选项中的命题真假性即可.【解答】解:根据元素与集合的关系知,0N∈,选项A正确;0Z∈,选项B正确;3 2Q∈,选项C正确;Qπ∉,选项D错误.故选:D.【点评】本题考查了元素与集合的关系应用问题,也考查了常用数集的应用问题,是基础题.【知识要点】子集的性质:①任何集合都是它本身的子集:A⊆A;②空集是任何集合的子集:∅⊆A;提示:空集是任何非空集合的真子集.③传递性:如果A⊆B,B⊆C,则A⊆C;如果A B,B C,则A C.例2已知全集为U,集合{2A=-,0,1,2},{|20}B x x=-,集合A和集合B的韦恩图如图所示,则图中阴影部分可表示为()A .(2,0)-B .[1-,0]C .{1-,0}D .{2-,1,2}【答案】A【考点】Venn 图表达集合的关系及运算 【专题】集合思想;定义法;集合;数学运算 【分析】图中阴影部分表示的集合是()U BA ,由此能求出结果.【解答】解:全集为U ,集合{2A =-,0,1,2},{|20}B x x =-, 图中阴影部分表示的集合是:()(2UB A =-⋂,0).∴由韦恩图得图中阴影部分可表示为(2,0)-.故选:A .【点评】本题考查补集、交集的求法,考查补集、交集定义、韦恩图的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.例3对于非空数集M ,定义()f M 表示该集合中所有元素的和.给定集合{2S =,3,4,5},定义集合{T f =(A )|A S ⊆,}A ≠∅,则集合T 的元素的个数为( ) A .11 B .12 C .13 D .14【答案】B【考点】元素与集合关系的判断【专题】集合思想;分析法;集合;逻辑推理【分析】因为A ≠∅,所以f (A )的最小值为2,最大值是S 中所有元素之和为14,再将不可能的取值剔除即可【解答】解:因为A ≠∅,所以f (A )的最小值为2,f (A )的最大值是S 中所有元素之和为14,但是34512++=,234514+++=,也就是f (A )无法取到13,所以T 中的元素有2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,共12个 故选:B .【点评】本题不要去抓集合A 的所有情况,只需要判断其元素之和的最小值与最大值,再剔除掉其中不可能的取值即可,属于简单题 例4已知集合{1A =,3,2}a ,{1B =,2}a +,若A B A =,则实数a = 2 .【答案】2.【考点】并集及其运算【专题】集合思想;定义法;集合;数学运算【分析】推导出B A ⊆,从而21a +=,或23a +=,或22a a +=,再利用集合是元素的互异性能求出实数a .【解答】解:集合{1A =,3,2}a ,{1B =,2}a +,A B A =,B A ∴⊆,21a ∴+=,或23a +=,或22a a +=,解得1a =-或1a =,或2a =, 当1a =-时,{1A =,3,1},不成立; 当1a =时,{1A =,3,1},不成立;当2a =时,{1A =,3,4},{1B =,4},成立. 故实数2a =. 故答案为:2.【点评】本题考查实数值的求法,考查并集、子集定义、集合中元素的互异性等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.例5已知集合2{|430A x x x =-+<,}x R ∈,{|||2B x x =>,}x R ∈,则()(RA B = )A .[2-,1)B .[2-,1]C .[2-,3]D .(1,2]【答案】B【考点】交、并、补集的混合运算【专题】计算题;集合思想;综合法;集合;数学运算【分析】可求出集合A ,B ,然后进行并集和补集的运算即可. 【解答】解:{|13}A x x =<<,{|2B x x =<-或2}x >,{|2AB x x ∴=<-或1}x >,()[2RA B =-,1].故选:B .【点评】本题考查了描述法和区间的定义,一元二次不等式和绝对值不等式的解法,并集和补集的定义及运算,考查了计算能力,属于基础题. 例6设集合{1A =,2,3},集合{|}B x x a =,若A B 有两个元素,则a 的取值范围是[2,3) .【答案】[2,3). 【考点】交集及其运算【专题】集合思想;定义法;集合;数学运算【分析】利用集合交集的定义结合数轴进行分析求解即可/ 【解答】解:{1A =,2,3},集合{|}B x x a =,A B 有两个元素,如图,可得a 的取值范围是[2,3). 故答案为:[2,3).【点评】本题考查了集合的运算,解题的关键是掌握交集的定义,属于基础题.例7已知集合2{|20}M x x x =-+>,{|N y y ==,则(M N = )A .(0,2)B .[0,2)C .(2,)+∞D .[1,2)【答案】A【考点】交集及其运算【专题】集合思想;定义法;集合;数学运算 【分析】求出集合M ,N ,由此能求出MN .【解答】解:集合2{|20}{|02}M x x x x x =-+>=<<, {|{|0}N y y y ===,{|12}(0,2)M N x x ∴=<=.故选:A .【点评】本题考查交集的求法,考查交集定义等基础知识,考查运算求解能力,是基础题. 例8已知M ,N 均为R 的子集,且R M N ⊆,则()(RM N =⋃ )A .∅B .MC .ND .R【答案】B【考点】并集及其运算【专题】集合思想;定义法;集合;逻辑推理;数学运算【分析】根据M ,N 均为R 的子集,且R M N ⊆,画出韦恩图,结合图形可求出()R M N .【解答】解:如图所示易知()R MN M =.故选:B .【点评】本题主要考查了集合的并集与补集,解题的关键是作出符合题意的韦恩图,同时考查了学生推理的能力.常用逻辑用语【知识要点】1.命题是可以判断真假的语句.2.逻辑联结词有“或”“且”“非”.不含逻辑联结词的命题叫简单命题,由简单命题和逻辑联结词构成的命题叫做复合命题.可以利用真值表判断复合命题的真假.3.命题的四种形式原命题:若p则q.逆命题:若q则p.否命题:若⌝p,则⌝q.逆否命题:若⌝q,则⌝p.注意区别“命题的否定”与“否命题”这两个不同的概念.原命题与逆否命题、逆命题与否命题是等价关系.4.充要条件如果p⇒q,则p叫做q的充分条件,q叫做p的必要条件.如果p⇒q且q⇒p,即q⇔p则p叫做q的充要条件,同时,q也叫做p的充要条件.5.全称量词与存在量词【复习要求】1.理解命题的概念.了解“若p,则q”形式的命题的逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.2.了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义.3.理解全称量词与存在量词的意义.能正确地对含有一个量词的命题进行否定.【教材回归】1.四种命题及其相互关系(1)(2)互为逆否命题的两个命题同真同假.3.含有逻辑联结词的命题的真值表 命题p 且q 、p 或q 、非p 的真假判断4.全称命题、特称命题及其否定(1)全称命题p :∀x ∈M ,p (x ),其否定为特称命题:p :∃x 0∈M ,┐p (x 0). (2)特称命题p :∃x 0∈M ,p (x 0),其否定为全称命题:p :∀x ∈M ,┐p (x ). 5.充分条件与必要条件的三种判定方法(1)定义法:若p ⇒q ,则p 是q 的充分条件(或q 是p 的必要条件);若p ⇒q ,且q ⇏p ,则p 是q 的充分不必要条件(或q 是p 的必要不充分条件).(2)集合法:利用集合间的包含关系.例如,命题p :x ∈A ,命题q :x ∈B ,若A ⊆B ,则p 是q 的充分条件(q 是p 的必要条件);若A B ,则p 是q 的充分不必要条件(q 是p 的必要不充分条件);若A =B ,则p 是q 的充要条件.(3)等价法:将命题等价转化为另一个便于判断真假的命题. 【易错点】判断命题的真假要先明确命题的构成.由命题的真假求某个参数的取值范围,还可以从集合的角度来思考,将问题转化为集合间的运算. 【例题分析】例1命题“对于任意a ,b R ∈,如果2a ab =,则a b =”的否命题为 “对于任意a ,b R ∈,如果2a ab ≠,则a b ≠” .【答案】“对于任意a ,b R ∈,如果2a ab ≠,则a b ≠”. 【考点】四种命题;四种命题间的逆否关系 【专题】转化思想;定义法;简易逻辑;逻辑推理 【分析】把原命题的条件和结论均否定即可.【解答】解:根据原命题“若p ,则q ”的否命题是“若p ⌝,则q ⌝”, 写出命题“对于任意a ,b R ∈,如果2a ab =,则a b =”的否命题为: “对于任意a ,b R ∈,如果2a ab ≠,则a b ≠”.故答案为:“对于任意a ,b R ∈,如果2a ab ≠,则a b ≠”.【点评】本题考查了命题与它的否命题之间的关系应用问题,是基础题.例2写出命题p“若a是正数,则a的平方不等于0”的原命题,逆命题,否命题,逆否命题,并判断它们的真假【考点】四种命题的真假关系【专题】对应思想;简易逻辑;定义法【分析】根据四种命题的定义分别进行求解判断即可.【解答】解:原命题:“若a是正数,则a的平方不等于0”,为真命题,逆命题:“若a的平方不等于0,则a是正数”,为假命题,当a为负数时也成立,否命题:“若a不是正数,则a的平方等于0”,为假命题,与逆命题等价性相同,逆否命题:若a的平方等于0,则a不是正数”,为真命题,与原命题为等价命题.【点评】本题主要考查四种命题的求解,结合逆否命题的等价性是解决本题的关键.例3能够说明“设a,b是任意非零实数,若“a b>,则11a b<”是假命题的一组整数a,b的值依次为2,1-.【考点】26:四种命题的真假关系【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5L:简易逻辑;62:逻辑推理【分析】可看出,取2a=,1b=-时,可说明”a b>,则11a b<”是假命题.【解答】解:取2a=,1b=-时,可得出“a b>,则11a b<“不成立,即该命题为假命题.故答案为:2,1-.【点评】本题考查了真假命题的定义,举反例说明一个命题是假命题的方法,考查了推理能力,属于基础题.例4已知a,b都是实数,则“log3a>log3b”是“”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【考点】充分条件、必要条件、充要条件.【专题】函数思想;定义法;简易逻辑;逻辑推理.【答案】A【分析】根据对数函数的单调性可化简log3a>log3b,根据幂函数的单调性可化简,最后根据充分条件、必要条件的定义进行判定即可.【解答】解:因为log3a>log3b,所以a>b>0,,所以“log 3a >log 3b ”是“”的充分不必要条件.故选:A .【点评】本题主要考查了对数函数和幂函数的单调性,以及充分条件、必要条件的判定,同时考查了逻辑推理能力和运算求解能力,属于基础题. 例5110a+>是1a <-成立的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】B【考点】充分条件、必要条件、充要条件 【专题】转化法;简易逻辑;对应思想 【分析】解不等式11a>-,根据集合的包含关系判断即可. 【解答】解:由11a>-,得:10a a +>, 解得:0a >或1a <-, 故11a>-是1a <-成立的必要不充分条件, 故选:B .【点评】本题考查了充分必要条件,考查集合的包含关系,是一道基础题.例6已知条件:211p x --,:33q x -<,且p 是q 的必要条件,则实数的取值范围为 (-∞,2]- . 【答案】(-∞,2]-.【考点】充分条件、必要条件、充要条件【专题】转化思想;综合法;不等式的解法及应用;简易逻辑;数学运算【分析】条件:211p x --,:33q x -<,根据p 是q 的必要条件,可得21331-⎧⎨-⎩,解得实数的取值范围.【解答】解:条件:211p x --,:33q x -<,且p 是q 的必要条件,∴21331-⎧⎨-⎩,解得2-.则实数的取值范围是(-∞,2]-.故答案为:(-∞,2]-.【点评】本题考查了不等式的解法、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.例7命题:“0x R ∃∈,00sin x x <”的否定为( ) A .0x R ∃∈,00sin x x > B .0x R ∃∈,00sin x x C .x R ∀∈,sin x x > D .x R ∀∈,sin x x【答案】D 【考点】命题的否定【专题】转化思想;定义法;简易逻辑;逻辑推理【分析】根据存在量词命题的否定是全称量词命题,写出对应的命题即可. 【解答】解:根据存在量词命题的否定是全称量词命题知, 命题:“0x R ∃∈,00sin x x <”的否定是: “x R ∀∈,sin x x ”. 故选:D .【点评】本题考查了存在量词命题的否定是全称量词命题的应用问题,是基础题. 例8已知命题:(1,)p x ∃∈+∞,24x >,则命题p ⌝为 (1,)x ∀∈+∞,24x . 【答案】(1,)x ∀∈+∞,24x . 【考点】命题的否定【专题】转化思想;定义法;简易逻辑;逻辑推理【分析】根据特称命题的否定是全称命题,写出命题p 的否定命题p ⌝即可. 【解答】解:根据特称命题的否定是全称命题知, 命题:(1,)p x ∃∈+∞,24x >, 则命题p ⌝为:(1,)x ∀∈+∞,24x . 故答案为:(1,)x ∀∈+∞,24x .【点评】本题考查了特称命题的否定是全称命题应用问题,是基础题. 例9有以下说法:①一年按365天计算,两名学生的生日相同的概率是1365; ②买彩票中奖的概率为0.001,那么买1000张彩票就一定能中奖;③乒乓球赛前,决定谁先发球,抽签方法是从1~10共10个数字中各抽取1个,再比数大小,这种抽签方法是公平的;④昨天没有下雨,则说明“昨天气象局的天气预报降水概率是90%”是错误的.根据我们所学的概率知识,其中说法正确的序号是①③.【考点】2C:概率及其性质;2K:命题的真假判断与应用【专题】38:对应思想;49:综合法;5I:概率与统计;62:逻辑推理【分析】根据概率的意义和计算方法逐一判断每个选项即可得解.【解答】解:①两名学生的生日相同,是365天里的任意一天,因此两名学生的生日相同的概率是1365,即①正确;②买彩票中奖的概率为0.001,并不意味着买1000张彩票就一定能中奖,只有当买彩票的数量非常大时,才可以看成中奖的频率接近中奖的概率0.001,即②错误;③这种抽取方法抽到每个签的概率均为110,所以公平,即③正确;④昨天气象局的天气预报降水概率是90%,是指可能性非常大,并不一定会发生,即④错误.故答案为:①③.【点评】本题考查概率的意义,考查学生的推理论证能力和理解能力,属于基础题.例10一个口袋中有3个红球4个白球,从中取出2个球.下面几个命题:(1)如果是不放回地抽取,那么取出1个红球,1个白球的概率是27;(2)如果是不放回地抽取,那么在至少取出一个红球的条件下,第2次取出红球的概率是35;(3)如果是有放回地抽取,那么取出1个红球1个白球的概率是12 49;(4)如果是有放回地抽取,那么第2次取到红球的概率和第1次取到红球的概率相同.其中正确的命题是(2)(4).【答案】(2)(4).【考点】命题的真假判断与应用【专题】计算题;转化思想;综合法;概率与统计;数学运算【分析】根据题意,依次分析4个命题中概率的计算是否正确,即可得答案.【解答】解:根据题意,依次分析4个命题:(1)如果是不放回地抽取,那么取出1个红球,1个白球的概率11342747C CPC⨯==,因此不正确;(2)如果是不放回地抽取,至少取出一个红球的概率24127517CPC=-=,第2次取出红球的概率243323 76767P⨯⨯=+=⨯⨯,则在至少取出一个红球的条件下,第2次取出红球的概率是2135P P P ==,因此正确; (3)如果是有放回地抽取,那么取出1个红球1个白球的概率11341177241224949C C P C C =⨯⨯=≠,因此不正确;(4)如果是有放回地抽取,那么第2次取到红球的概率和第1次取到红球的概率相同,正确,其概率131737C P C ==. 其中正确的命题是(2)(4),故答案为:(2)(4).【点评】本题考查古典概型的计算,涉及条件概率的计算,属于基础题.例11已知(1,0)A ,(4,0)B ,圆22:4C x y +=,则以下选项正确的有( )A .圆C 上到B 的距离为2的点有两个B .圆C 上任意一点P 都满足||2||PB PA =C .若过A 的直线被圆C 所截得的弦为MN ,则||MN的最小值为D .若点D 满足过D 作圆C 的两条切线互相垂直,则||BD的最小值为4-【答案】BCD【考点】命题的真假判断与应用【专题】方程思想;转化法;直线与圆;数学运算【分析】由题意画出图形,数形结合可得A 错误;设出P 的坐标,由||2||PB PA =成立判定B 正确;直接求出||MN 的最小值判断C ;由题意求得点D 的轨迹,即可判断选项D 正确. 【解答】解:如图,圆C 的圆心坐标为(0,0),半径2r =,则圆C 上到B 的距离为2的点1个,为(2,0),故A 错误;设圆C 上任意一点(,)P x y ,则224x y +=,||PB2||PA =,若||2||PB PA =,则2222(4)4(1)4x y x y -+=-+,即224x y +=,此式显然成立,故B 正确; 若过A 的直线被圆C 所截得的弦为MN ,则当MN x ⊥轴时,||MN 的最小值为=C 正确;若点D 满足过D 作圆C 的两条切线互相垂直,则||OD =可得D 的轨迹是以O 为圆心,以而B 在圆外,则||BD 的最小值为4-故D 正确.故选:BCD .【点评】本题考查命题的真假判断与应用,考查点与圆、直线与圆位置关系的判定及应用,是中档题.。
高考数学二轮复习专题 1 第 1 讲会合与常用逻辑用语素能训练(文、理)一、选择题1.已知会合A= { x||x-2|>1}, B={ x| y= x-1+3- x},那么有()A.A∩B= ?B.A? BC. ?A D.=B A B [答案]A[分析]由 |x -2|>1得- 2<- 1,或x- 2>1,即x<1,或xx-1≥0得 1≤≤3,>3;由x3-x≥0x所以 A={ x| x<1,或 x>3}, B={ x|1≤ x≤3},所以 A∩ B=?,应选 A.2.(2014 ·浙江文, 2) 设四边形ABCD的两条对角线为AC、 BD,则“四边形ABCD为菱形”是“⊥ ”的()AC BDA.充足不用要条件B.必需不充足条件C.充足必需条件D.既不充足也不用要条件[答案]A[分析]菱形的对角线相互垂直,对角线相互垂直的四边形不必定是菱形.应选 A.x-13.(2014 ·银川市一中二模 ) 已知全集U=R,会合A= { x|x <0} ,B={ x| x≥1} ,则集合{ x| x≤0} 等于 ()A.A∩B B.A∪BC. ? ( A∩B)D. ? ( A∪B)U U[答案]D[分析]A={ x|0< x<1},B={ x| x≥1},则 A∪ B={ x| x>0},∴? ( A∪ B)={ x| x≤0},∴U选 D.4.(2013 ·天津理,4) 已知以下三个命题:11①若一个球的半径减小到本来的,则其体积减小到本来的;28②若两组数据的均匀数相等,则它们的标准差也相等;221③直线 x+ y+1=0与圆 x + y =相切.此中真命题的序号是()A.①②③B.①②C.①③D.②③[答案] C[ 分析 ]统计知识与直线和圆的地点关系的判断.431对于①,设球半径为R,则 V=3π R, r =2R,413πR31∴ V1=3π×(2R)=6=8V,故①正确;对于②,两组数据的均匀数相等,标准差一22般不相等;对于③,圆心(0,0) ,半径为 2 ,圆心(0,0)到直线的距离d=2,故直线和圆相切,故①、③正确.5. ( 文)(2014 ·天津文,3) 已知命题p:? x>0,总有( x+1)e x>1,则?p 为()A. ? x0≤0,使得 ( x0+ 1)e x0≤1B. ? x0>0,使得 ( x0+ 1)e x0≤1C. ? x>0,总有 ( x+ 1)e x≤1D. ? x≤0,总有 ( x+ 1)e x≤1[答案]B[ 分析 ]由命题的否认只否认命题的结论及全称命题的否认为特称( 存在性 ) 命题,“>”的否认为“ <”知选 B.( 理 ) 已知命题p:“? x∈R,x2+1≥1”的否认是“? x∈ R,x2+1≤1”;命题q:在△ABC中,“ A>B”是“sin A>sin B”的充足条件,则以下命题是真命题的是()A.p 且qB.或?pqC.?p且?q D.p或q[答案]D[分析]p 为假命题, q 为真命题,∴ p 且 q 为假命题, p 或?q 为假命题,? p 且?q 为假命题, p 或 q 为真命题.6.( 文) 若会合A= { x|2< x<3} ,B={ x|( x+2)( x-a)<0} ,则“a=1”是“A∩B=?”的()A.充足不用要条件B.必需不充足条件C.充要条件D.既不充足也不用要条件[答案]A[分析]当 a=1时, B={ x|-2<x<1},∴ A∩ B=?,则“ a=1”是“ A∩ B=?”的充足条件;当∩= ?时,得≤2,则“a =1”不是“∩= ?”的必需条件,故“ =1”是“ ∩A B a A B a A B =?”的充足不用要条件.( 理)(2013 ·沈阳模拟) 已知条件p:| x+1|>2,条件 q: x>a,且?p 是?q 的充足不用要条件,则 a 的取值范围是()A.a≥1B.a≤1C.a≥- 1D.a≤- 3[答案]A[ 分析 ]条件p:x>1或x<-3,所以?p:-3≤ x≤1;条件 q: x>a,所以?q: x≤ a,因为?p 是?q 的充足不用要条件,所以a≥1,应选 A.7.已知会合A= {1,2,3,4},B={2,4,6,8},定义会合 A× B={( x, y)| x∈ A, y∈ B},则会合×中属于会合 {(x ,)|log x∈N} 的元素个数是 ()A B y yA. 3B. 4C. 8D. 9[答案]B[分析]用列举法求解.由给出的定义得A× B={(1,2),(1,4),(1,6) ,(1,8) ,(2,2) ,(2,4) ,(2,6), (2,8) ,(3,2),(3,4),(3,6),(3,8) ,(4,2),(4,4) ,(4,6) ,(4,8)} .其中 log 22= 1,log 24= 2,log 28= 3, log 44= 1,所以,一共有 4 个元素,应选 B.8.( 文)(2014 ·湖南理,5) 已知命题p:若x>y,则-x<-y;命题q:若x>y,则x2>y2.在命题① ∧ ;② ∨;③p ∧(?q);④(? )∨q中,真命题是 ()p qp q pA.①③B.①④C.②③D.②④[答案]C[分析]当 x>y 时,两边乘以- 1 可得-x<-y,所以命题p为真命题,当x=1,y=-2 时,因为x2<y2,所以命题q为假命题,所以②③为真命题,应选 C.( 理)(2014 ·重庆理,6) 已知命题xp:对随意 x∈R,总有 2 >0;q:“ x>1”是“ x>2”的充足不用要条件,则以下命题为真命题的是()A.p∧q B.?p∧?qC.?p∧q D.p∧?q[答案] D[ 分析 ]命题p是真命题,命题q 是假命题,所以选项 D 正确.判断复合命题的真假,要先判断每一个命题的真假,而后做出判断.9.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[ 剖析 ]依据四种命题的关系判断.[答案]B[ 分析 ]“若p则q”的否命题为“若? p则?q”,应选 B.10.(2014 ·陕西理, 8) 原命题为“若z1、z2互为共轭复数,则| z1| = | z2| ”,对于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断挨次以下,正确的选项是()A.真,假,真B.假,假,真C.真,真,假D.假,假,假[答案]B[ 分析 ]若z1=a+b i,则z2=a-b i.∴| z1| =| z2| ,故原命题正确、逆否命题正确.其抗命题为:若 | z1| = | z2| ,则z1、z2互为共轭复数,若 z1= a+ b i, z2=- a+ b i,则| z1|=| z2|,而 z1、 z2不为共轭复数.∴抗命题为假,否命题也为假.二、填空题x11.设p:<0,q:0<x<m,若p是q建立的充足不用要条件,则m的取值范围是 ________.x-2[答案](2 ,+∞)x[分析]由x-2<0 得 0<x<2,∵p是q建立的充足不用要条件,∴ (0,2)(0 ,m) ,∴m>2.12.设会合A={5,log2( a+3)}, B={ a, b},若 A∩ B={2},则 A∪ B=________.[ 答案 ]{1,2,5}[ 分析 ]∵ A∩ B={2},∴ 2∈ A,∴ log2(a+3)=2,∴a=1,∴ b=2,∴ A∪ B={1,2,5}.一、选择题13.(2014 ·哈三中一模 ) 会合A= {1,2}, B={1,2,3}, P={ x| x=ab, a∈ A,b∈ B},则会合 P 的元素个数为()A. 3B. 4C. 5D. 6[答案]C[分析]由题意知 P={1,2,4,3,6},∴选 C.14.(文 ) 已知会合={(,)|y = 2x,∈R} ,={(x, )|= 2x,∈R} ,则∩的A x y xB y y x A B元素数量为 ()A. 0B. 1C. 2D.无量多[答案]C[分析]函数= 2x与y = 2的图象的交点有 2 个,应选 C.y x( 理 ) 设全集U=R,会合M= { x| y=3- 2x} ,N= { y| y= 3- 2x } ,则图中暗影部分表示的会合是 ()A. { x|3B. { x|3<x≤3}<x<3} 2233C. { x| 2≤x<2}D. { x| 2<x<2} [答案]B3[分析]M={ x| x≤2} ,N= { x| x<3} ,U) = {|x <3} ∩{ |x3}= {x|3∴暗影部分∩(< <3}.N M x x22x15.(2013 ·重庆理, 2) 命题“对随意x∈R,都有 x2≥0”的否认为()A.对随意x∈R,都有 x2<0B.不存在x∈R,使得 x2<02C.存在x0∈ R,使得x0≥0D.存在x0∈ R,使得x20<0[答案]D[分析]依据全称命题的否认是特称命题,应选 D.16. ( 文)(2013 ·西城区模拟) 已知函数 f ( x)=x2+ bx+ c,则“ c<0”是“? x0∈R,使)f ( x )<0”的(A.充足不用要条件B.必需而不充足条件C.充足必需条件D.既不充足也不用要条件[答案]A[分析]c<0 时,f(0) =<0;当>0b2>4 >0 时,存在x0∈R,使f(x0)<0,例即c cc>0,如取 b=3, c=1,此时, f ( x)= x2+3x+1=( x+32)2-54,其最小值-54<0.应选A.x+y≥1( 理)(2014 ·新课标Ⅰ理,9) 不等式组的解集记为D.有下边四个命题:x-2y≤4p1:? ( x, y)∈ D,x+2y≥-2,p2:? ( x, y)∈ D,x+2y≥2,p3:? ( x, y)∈ D,x+2y≤3,p4:? ( x, y)∈ D,x+2y≤-1.此中真命题是 ()A.p2,p3B.p1,p4C.p1,p2D.p1,p3[答案]C[分析 ]x+ y≥1不等式组表示的平面地区如图所x-2y≤4示.x+ y=1,由得交点 A(2,-1),x-2y=4,1∵目标函数u=x+2y 的斜率 k=-,2∴当直线 x+2y= u 过 A时, u 取最小值0.应选项 p1, p2正确,所以选 C.17.(2014 ·辽宁理, 5) 设a、b、c是非零向量,已知命题p:若 a·b=0, b·c=0,则·= 0;命题:若∥,∥,则a ∥,则以下命题中真命题是 ()a c qab bc cA.p∨q B.p∧qC.(? p) ∧(? q)D.p∨(? q)[答案]A[分析]取 a=c =(1,0),b=(0,1)知, a· b=0, b· c=0,但 a·c≠0,∴命题 p 为假命题;∵a∥b,b∥ c,∴?λ,μ∈R,使 a=λ b, b=μc,∴a=λμ c,∴ a∥c,∴命题 q 是真命题.∴ p∨q 为真命题.18.已知命题:“?x ∈ R,2+2+≤0”为假命题,则实数a的取值范围是 ()p x ax aA. (0,1)B. (0,2) C. (2,3)D. (2,4)[答案] A[分析]由p 为假命题知, ?x∈ R , 2+ 2 + >0 恒建立, ∴Δ= 4 2-4 <0,∴ 0< <1,xax aaaa应选 A.x 2y 219.设 x 、 y ∈R ,则“|x | ≤4且 | y | ≤3”是“ 16+ 9 ≤1”的 () A .充足而不用要条件 B .必需而不充足条件C .充足必需条件D .既不充足也不用要条件[答案] B[分析]“| | ≤4且|y | ≤3”表示的平面地区为矩形地区,“x 2+y 2 ≤1”表示的平M9 16x 2 y 2面地区 N 为椭圆 16+ 9= 1 及其内部,明显NM ,应选 B.x20. ( 文 ) 在 R 上定义运算 ?: x ?y =2- y ,若对于 x 的不等式 ( x - a ) ?( x + 1- a )>0 的解集是会合 { x | -2≤ x ≤2} 的子集,则实数 a 的取值范围是 ()A .- 2≤ a ≤2B .- 1≤ a ≤1C .- 2≤ a ≤1D .1≤ a ≤2[答案]Cx - a[ 分析 ]因为 ( x - a ) ?( x + 1- a )>0 ,所以 1+a - x >0,即 a <x <a + 1,则 a ≥- 2 且 a +1≤2,即- 2≤ a ≤1.( 理)(2014 ·中原名校联考 ) 以下命题正确的个数是 ()①“在三角形 ABC 中,若 sin A >sin B ,则 A >B ”的抗命题是真命题;②命题p : x ≠2或32y ≠3,命题 q :x + y ≠5则 p 是 q 的必需不充足条件;③“ ? x ∈R ,x - x +1≤0”的否认是“? x ∈ R ,x 3- x 2+1>0”;④若随机变量 x ~ B ( n ,p ) ,则 DX = np . ⑤回归剖析中,回归方程能够是非线性方程.A .1B . 2C .3D . 4[答案]C[ 分析 ]在△ ABC 中,A >B ? a >b ? 2R sin A >2R sin B ? sin A >sin B ( 此中 R 为△ ABC 外接圆半径) .∴①为真命题;∵ x = 2 且 y = 3 时, x + y = 5 建立, x + y = 5 时, x = 2 且 y = 3 不建立, ∴“ x + y =5”是“ x = 2 且 y =3”的必需不充足条件, 进而“ x ≠2或 y ≠3”是“ x +y ≠5”的必需不充足条件,∴②为真命题;∵全称命题的否认是特称命题,7由二项散布的方差知④为假命题.⑤明显为真命题,应选C.二、填空题21.设 p :对于 x 的不等式 a x >1 的解集为 { x | x <0} ,q :函数 y = lg( ax 2-x + a ) 的定义域为 R ,若 p 或 q 为真命题, p 且 q 为假命题,则a 的取值范围是 ________.[答案]1(0 , ] ∪[1 ,+∞)2[分析]p 真时, 0<a <1;q 真时, ax 2- x +a >0 对 x ∈ R 恒建立,则a >0,= 1-4 a 2<0,10<a <1,即 a >2. 若 p ∨ q 为真, p ∧ q 为假,则 p 、q 应一真一假:①当 p 真 q 假时, a ≤1 ?21 a ≤0或 a ≥1,? a ≥ 1.0<a ≤ ;②当 p 假 q 真时,12a >21综上, a ∈ (0 , ] ∪ [1 ,+∞ ) .222.给出以下命题:①已知线性回归方程^个单位,其预告值均匀增添4 个单位;y = 3+ 2x ,当变量 x 增添 2 ②在进制计算中, 100(2) = 11(3) ;③若 ξ~ N (3 ,σ2) ,且 P (0 ≤ ξ≤3) = 0.4 ,则 P ( ξ<6) = 0.1 ;④“ a =件;1 1- x 2dx ”是“函数 y = cos 2(ax) - sin 2(ax) 的最小正周期为 4”的充要条2014 x +1+ 2013π π⑤设函数 f(x) =2014 x +1+ 2014sin x(x ∈[ - 2 , 2 ]) 的最大值为 M ,最小值为 m ,则 M + m = 4027,此中正确命题的个数是________个.[答案] 4[分析]①明显正确; 100(2)211=1×2 +0×2+0×2= 4,11 (3)=1×3+1×3 = 4,∴②正21确;∵ξ <N(3,σ ) ,∴ P(ξ>6) = 2(1 -2P(0≤ξ≤ 3)) = 0.1 ,∴③错误;由数形联合法,1 2 π 2 2 πx 依照定积分的几何意义得a =1- x dx = 4 ,y =cos ax - sin ax = cos 2ax = cos 2 ,最小2π正周期 T = π = 4,∴④正确.2x + 1a+ a-1设 a=2014,则 f(x)=a x+1+a sin x1=a+ a sin x-a x+1,易知 f(x) 在 [ -ππ] 上单一递加,,22πππ111 a 2∴M+ N= f( 2 )+ f(-2 ) = 2a-π-π= 2a-π-π= 2a- 1=a + 1a-+ 1 a + 11+ a22224027,∴⑤正确.。
第1讲集合与常用逻辑用语考情解读(1)集合是高考必考知识点,经常以不等式解集、函数的定义域、值域为背景考查集合的运算,近几年也出现一些集合的新定义问题.(2)高考中考查命题的真假判断或命题的否定或充要条件的判断.1.集合的概念、关系(1)集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性,求解含参数的集合问题时要根据互异性进行检验.(2)集合与集合之间的关系:A⊆B,B⊆C⇒A⊆C,空集是任何集合的子集,含有n个元素的集合的子集数为2n,真子集数为2n-1,非空真子集数为2n-2.2.集合的基本运算(1)交集:A∩B={x|x∈A,且x∈B}.(2)并集:A∪B={x|x∈A,或x∈B}.(3)补集:∁U A={x|x∈U,且x∉A}.重要结论:A∩B=A⇔A⊆B;A∪B=A⇔B⊆A.3.四种命题及其关系四种命题中原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假,遇到复杂问题正面解决困难的,采用转化为反面情况处理.4.充分条件与必要条件若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;若p⇔q,则p,q互为充要条件.5.基本逻辑联结词(1)命题p∨q,只要p,q有一真,即为真;命题p∧q,只有p,q均为真,才为真;綈p和p为真假对立的命题.(2)命题p∨q的否定是(綈p)∧(綈q);命题p∧q的否定是(綈p)∨(綈q).6.全称量词与存在量词“∀x∈M,p(x)”的否定为“∃x0∈M,綈p(x0)”;“∃x0∈M,p(x0)”的否定为“∀x∈M,綈p(x)”.热点一集合的关系及运算例1(1)(2014·四川改编)已知集合A={x|x2-x-2≤0},集合B为整数集,则A∩B=________.(2)(2013·广东改编)设整数n≥4,集合X={1,2,3,…,n},令集合S={(x,y,z)|x,y,z∈X,且三条件x<y<z,y<z<x,z<x<y恰有一个成立}.若(x,y,z)和(z,w,x)都在S中,则下列命题正确的是________.①(y,z,w)∈S,(x,y,w)∉S;②(y,z,w)∈S,(x,y,w)∈S;③(y,z,w)∉S,(x,y,w)∈S;④(y,z,w)∉S,(x,y,w)∉S.思维启迪明确集合的意义,理解集合中元素的性质特征.答案(1){-1,0,1,2}(2)②解析(1)因为A={x|x2-x-2≤0}={x|-1≤x≤2},又因为集合B为整数集,所以集合A∩B ={-1,0,1,2}.(2)因为(x,y,z)和(z,w,x)都在S中,不妨令x=2,y=3,z=4,w=1,则(y,z,w)=(3,4,1)∈S,(x,y,w)=(2,3,1)∈S,故(y,z,w)∉S,(x,y,w)∉S的说法均错误,可以排除①③④,故②正确.思维升华(1)对于集合问题,抓住元素的特征是求解的关键,要注意集合中元素的三个特征的应用,要注意检验结果.(2)对集合的新定义问题,要紧扣新定义集合的性质探究集合中元素的特征,将问题转化为熟悉的知识进行求解,也可利用特殊值法进行验证.(1)已知集合M={1,2,3},N={x∈Z|1<x<4},则M∩N=________.(2)(2013·山东改编)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________.答案(1){2,3}(2)5解析(1)集合N是要求在(1,4)范围内取整数,所以N={x∈Z|1<x<4}={2,3},所以M∩N={2,3}.-2,-1,0,1,2.(2)x-y∈{}热点二四种命题与充要条件例2(1)(2014·天津改编)设a,b∈R,则“a>b”是“a|a|>b|b|”的________条件.(2)(2014·江西改编)下列叙述中正确的是________.①若a,b,c∈R,则“ax2+bx+c≥0”的充分条件是“b2-4ac≤0”;②若a,b,c∈R,则“ab2≥cb2”的充要条件是“a>c”;③命题“对任意x∈R,有x2≥0”的否定是“存在x∈R,有x2≥0”;④l是一条直线,α,β是两个不同的平面,若l⊥α,l⊥β,则α∥β.思维启迪要明确四种命题的真假关系;充要条件的判断,要准确理解充分条件、必要条件的含义.答案(1)充要(2)④解析(1)当b<0时,显然有a>b⇔a|a|>b|b|;当b=0时,显然有a>b⇔a|a|>b|b|;当b>0时,a>b有|a|>|b|,所以a>b⇔a|a|>b|b|.综上可知a>b⇔a|a|>b|b|.(2)由于“若b2-4ac≤0,则ax2+bx+c≥0”是假命题,所以“ax2+bx+c≥0”的充分条件不是“b2-4ac≤0”,①错;因为ab2>cb2,且b2>0,所以a>c.而a>c时,若b2=0,则ab2>cb2不成立,由此知“ab2>cb2”是“a>c”的充分不必要条件,②错;“对任意x∈R,有x2≥0”的否定是“存在x∈R,有x2<0”,③错;由l⊥α,l⊥β,可得α∥β,理由:垂直于同一条直线的两个平面平行,④正确.思维升华(1)四种命题中,原命题与逆否命题等价,逆命题与否命题等价;(2)充要条件的判断常用“以小推大”的技巧,即小范围推得大范围,判断一个命题为假可以借助反例.(1)命题“若a,b都是偶数,则a+b是偶数”的逆否命题是________.(2)“log3M>log3N”是“M>N成立”的________条件.(从“充要”、“充分不必要”、“必要不充分”中选择一个正确的填写)答案(1)若a+b不是偶数,则a,b不都是偶数(2)充分不必要解析(1)判断词“都是”的否定是“不都是”.(2)由log3M>log3N,又因为对数函数y=log3x在定义域(0,+∞)单调递增,所以M>N;当M>N 时,由于不知道M、N是否为正数,所以log3M、log3N不一定有意义.故不能推出log3M>log3N,所以“log3M>log3N”是“M>N成立”的充分不必要条件.热点三逻辑联结词、量词例3(1)已知命题p:∃x∈R,x-2>lg x,命题q:∀x∈R,sin x<x,则下列命题正确的是________.①命题p∨q是假命题②命题p∧q是真命题③命题p ∧(綈q )是真命题 ④命题p ∨(綈q )是假命题(2)已知p :∃x ∈R ,mx 2+2≤0,q :∀x ∈R ,x 2-2mx +1>0,若p ∨q 为假命题,则实数m 的取值范围是_________________________________________________________________.思维启迪 (1)先判断命题p 、q 的真假,再利用真值表判断含逻辑联结词命题的真假;(2)含量词的命题要理解量词含义,确定参数范围.答案 (1)③ (2)[1,+∞)解析 (1)对于命题p ,取x =10,则有10-2>lg 10,即8>1,故命题p 为真命题;对于命题q ,取x =-π2,则sin x =sin(-π2)=-1,此时sin x >x ,故命题q 为假命题,因此命题p ∨q 是真命题,命题p ∧q 是假命题,命题p ∧(綈q )是真命题,命题p ∨(綈q )是真命题,故③正确.(2)∵p ∨q 为假命题,∴p 和q 都是假命题.由p :∃x ∈R ,mx 2+2≤0为假命题,得綈p :∀x ∈R ,mx 2+2>0为真命题,∴m ≥0.①由q :∀x ∈R ,x 2-2mx +1>0为假命题,得綈q :∃x ∈R ,x 2-2mx +1≤0为真命题,∴Δ=(-2m )2-4≥0⇒m 2≥1⇒m ≤-1或m ≥1.②由①和②,得m ≥1.思维升华 (1)命题的否定和否命题是两个不同的概念:命题的否定只否定命题的结论,真假与原命题相对立;(2)判断命题的真假要先明确命题的构成.由命题的真假求某个参数的取值范围,还可以考虑从集合的角度来思考,将问题转化为集合间的运算.(1)已知命题p :在△ABC 中,“C >B ”是“sin C >sin B ”的充分不必要条件;命题q :“a >b ”是“ac 2>bc 2”的充分不必要条件,则下列命题中正确的是________.①p 真q 假 ②p 假q 真③“p ∧q ”为假 ④“p ∧q ”为真(2)已知命题p :“∀x ∈[1,2],x 2-a ≥0”,命题q :“∃x 0∈R ,x 20+2ax 0+2-a =0”.若命题“(綈p )∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围是________.答案 (1)③ (2)(1,+∞)解析 (1)△ABC 中,C >B ⇔c >b ⇔2R sin C >2R sin B (R 为△ABC 外接圆半径),所以C >B ⇔sin C >sin B .故“C >B ”是“sin C >sin B ”的充要条件,命题p 是假命题.若c =0,当a >b 时,则ac 2=0=bc 2,故a >b ac 2>bc 2,若ac 2>bc 2,则必有c ≠0,则c 2>0,则有a >b ,所以ac 2>bc 2⇒a >b ,故“a >b ”是“ac 2>bc 2”的必要不充分条件,故命题q 也是假命题.(2)命题p为真时a≤1;“∃x0∈R,x20+2ax0+2-a=0”为真,即方程x2+2ax+2-a=0有实根,故Δ=4a2-4(2-a)≥0,解得a≥1或a≤-2.(綈p)∧q为真命题,即綈p真且q真,即a>1.1.解答有关集合问题,首先正确理解集合的意义,准确地化简集合是关键;其次关注元素的互异性,空集是任何集合的子集等问题,关于不等式的解集、抽象集合问题,要借助数轴和Venn图加以解决.2.判断充要条件的方法,一是结合充要条件的定义;二是根据充要条件与集合之间的对应关系,把命题对应的元素用集合表示出来,根据集合之间的包含关系进行判断,在以否定形式给出的充要条件判断中可以使用命题的等价转化方法.3.含有逻辑联结词的命题的真假是由其中的基本命题决定的,这类试题首先把其中的基本命题的真假判断准确,再根据逻辑联结词的含义进行判断.4.一个命题的真假与它的否命题的真假没有必然的联系,但一个命题与这个命题的否定是互相对立的、一真一假的.真题感悟1.(2014·浙江改编)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则∁U A=________.答案{2}解析因为A={x∈N|x≤-5或x≥5},所以∁U A={x∈N|2≤x<5},故∁U A={2}.2.(2014·重庆改编)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________.①p∧q②綈p∧綈q③綈p∧q④p∧綈q答案④解析因为指数函数的值域为(0,+∞),所以对任意x∈R,y=2x>0恒成立,故p为真命题;因为当x>1时,x>2不一定成立,反之当x>2时,一定有x>1成立,故“x>1”是“x>2”的必要不充分条件,故q为假命题,则p∧q、綈p为假命题,綈q为真命题,綈p∧綈q、綈p∧q为假命题,p∧綈q为真命题,故④为真命题.押题精练1.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________.答案 [1,+∞)解析 A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ),因为A ⊆B ,画出数轴,如图所示,得c ≥1.2.已知下列命题:①命题“∃x ∈R ,x 2+1>3x ”的否定是“∀x ∈R ,x 2+1<3x ”;②已知p ,q 为两个命题,若“p ∨q ”为假命题,则“(綈p )∧(綈q )”为真命题;③“a >2”是“a >5”的充分不必要条件;④“若xy =0,则x =0且y =0”的逆否命题为真命题.其中正确的命题是________.答案 ②解析 命题“∃x ∈R ,x 2+1>3x ”的否定是“∀x ∈R ,x 2+1≤3x ”,故①错;“p ∨q ”为假命题说明p 假q 假,则(綈p )∧(綈q )为真命题,故②正确;a >5⇒a >2,但a >2a >5,故“a >2”是“a >5”的必要不充分条件,故③错;因为“若xy =0,则x =0或y =0”,所以原命题为假命题,故其逆否命题也为假命题,故④错.3.已知p :x +210-x≥0,q :x 2-2x +1-m 2≤0(m <0),且p 是q 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.解 由x +210-x≥0,得-2≤x <10,即p :-2≤x <10; 由x 2-2x +1-m 2≤0(m <0),得[x -(1+m )]·[x -(1-m )]≤0,所以1+m ≤x ≤1-m ,即q :1+m ≤x ≤1-m .又因为p 是q 的必要条件,所以⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,1-m <10,解得m ≥-3, 又m <0,所以实数m 的取值范围是-3≤m <0.(推荐时间:40分钟)1.(2014·陕西改编)设集合M ={x |x ≥0,x ∈R },N ={x |x 2<1,x ∈R },则M ∩N =________. 答案 [0,1)解析 N ={x |-1<x <1},M ∩N =[0,1).2.已知集合A ={1,2,3,4,5},B ={5,6,7},C ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x +y ∈B },则C 中所含元素的个数为_______________________________________________________________. 答案 13解析 若x =5∈A ,y =1∈A ,则x +y =5+1=6∈B ,即点(5,1)∈C ;同理,(5,2)∈C ,(4,1)∈C ,(4,2)∈C ,(4,3)∈C ,(3,2)∈C ,(3,3)∈C ,(3,4)∈C ,(2,3)∈C ,(2,4)∈C ,(2,5)∈C ,(1,4)∈C ,(1,5)∈C .所以C 中所含元素的个数为13.3.设全集U 为整数集,集合A ={x ∈N |y =7x -x 2-6},B ={x ∈Z |-1<x ≤3},则图中阴影部分表示的集合的真子集的个数为________.答案 7解析 因为A ={x ∈N |y =7x -x 2-6}={x ∈N |7x -x 2-6≥0}={x ∈N |1≤x ≤6},由题意,知题图中阴影部分表示的集合为A ∩B ={1,2,3},所以其真子集有:∅,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},共7个.4.“(m -1)(a -1)>0”是“log a m >0”的________条件.答案 必要不充分解析 (m -1)(a -1)>0等价于⎩⎪⎨⎪⎧ m >1,a >1或⎩⎪⎨⎪⎧ m <1,a <1.log a m >0等价于⎩⎪⎨⎪⎧ m >1,a >1或⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,0<a <1,所以前者是后者的必要不充分条件.5.已知命题p :∃x ∈(0,π2),使得cos x ≤x ,则该命题的否定是________. 答案 ∀x ∈(0,π2),使得cos x >x 解析 原命题是一个特称命题,其否定是一个全称命题.而“cos x ≤x ”的否定是“cos x >x ”.6.在△ABC 中,“A =60°”是“cos A =12”的________条件. 答案 充要解析 在A =60°时,有cos A =12,因为角A 是△ABC 的内角,所以,当cos A =12时,也只有A =60°,因此,是充要条件.7.(2013·湖北改编)已知全集为R ,集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |(12)x ≤1,B ={}x |x 2-6x +8≤0,则A ∩∁R B =________.答案 {x |0≤x <2或x >4}解析 ∵A ={x |x ≥0},B ={x |2≤x ≤4},∴A ∩∁R B ={x |x ≥0}∩{x |x >4或x <2}={x |0≤x <2或x >4}.8.已知集合A ={(x ,y )|x +y -1=0,x ,y ∈R },B ={(x ,y )|y =x 2+1,x ,y ∈R },则集合A ∩B 的元素个数是_________________________________________________________________.答案 2解析 集合A 表示直线l :x +y -1=0上的点的集合,集合B 表示抛物线C :y =x 2+1上的点的集合.由⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1=0,y =x 2+1消去y 得x 2+x =0, 由于Δ>0,所以直线l 与抛物线C 有两个交点.即A ∩B 有2个元素.9.设命题p :函数y =sin 2x 的最小正周期为π2;命题q :函数y =cos x 的图象关于直线x =π2对称.则下列判断正确的是________.①p 为真;②綈q 为假;③p ∧q 为假;④p ∨q 为真.答案 ③解析 p 是假命题,q 是假命题,因此只有③正确.10.已知集合A ={(x ,y )|y =a },B ={(x ,y )|y =b x +1,b >0,b ≠1},若集合A ∩B 只有一个真子集,则实数a 的取值范围是________.答案 (1,+∞)解析 由于集合B 中的元素是指数函数y =b x 的图象向上平移一个单位长度后得到的函数图象上的所有点,要使集合A ∩B 只有一个真子集,那么y =b x +1(b >0,b ≠1)与y =a 的图象只能有一个交点,所以实数a 的取值范围是(1,+∞).11.已知集合P ={x |x (x -1)≥0},Q ={x |y =ln(x -1)},则P ∩Q =__________.答案 (1,+∞)解析 由x (x -1)≥0可得x ≤0或x ≥1,则P =(-∞,0]∪[1,+∞);又由x -1>0可得x >1,则Q =(1,+∞),所以P ∩Q =(1,+∞).12.已知集合A ={x |x >2或x <-1},B ={x |a ≤x ≤b },若A ∪B =R ,A ∩B ={x |2<x ≤4},则b a=________.答案 -4解析 由A ={x |x >2或x <-1},A ∪B =R ,A ∩B ={x |2<x ≤4},可得B ={x |-1≤x ≤4},则a=-1,b =4,故b a=-4. 13.由命题“∃x ∈R ,x 2+2x +m ≤0”是假命题,求得实数m 的取值范围是(a ,+∞),则实数a =________.答案 1解析 根据题意可得:∀x ∈R ,x 2+2x +m >0是真命题,则Δ<0,即22-4m <0,m >1,故a =1.14.给出下列四个命题:①命题“若α=β,则cos α=cos β”的逆否命题;②“∃x 0∈R ,使得x 20-x 0>0”的否定是:“∀x ∈R ,均有x 2-x <0”;③命题“x 2=4”是“x =-2”的充分不必要条件;④p :a ∈{a ,b ,c },q :{a }⊆{a ,b ,c },p 且q 为真命题.其中真命题的序号是________.(填写所有真命题的序号)答案 ①④解析 对①,因命题“若α=β,则cos α=cos β”为真命题,所以其逆否命题亦为真命题,①正确;对②,命题“∃x 0∈R ,使得x 20-x 0>0”的否定应是:“∀x ∈R ,均有x 2-x ≤0”,故②错;对③,因由“x 2=4”得x =±2,所以“x 2=4”是“x =-2”的必要不充分条件,故③错;对④,p ,q 均为真命题,由真值表判定p 且q 为真命题,故④正确.15.已知集合M 为点集,记性质P 为“对∀(x ,y )∈M ,k ∈(0,1),均有(kx ,ky )∈M ”.给出下列集合:①{(x ,y )|x 2≥y },②{(x ,y )|2x 2+y 2<1},③{(x ,y )|x 2+y 2+x +2y =0},④{(x ,y )|x 3+y 3-x 2y =0},其中具有性质P 的点集序号是________.答案 ②④解析 对于①:取k =12,点(1,1)∈{(x ,y )|x 2≥y },但(12,12)∉{(x ,y )|x 2≥y },故①是不具有性质P 的点集.对于②:∀(x ,y )∈{(x ,y )|2x 2+y 2<1},则点(x ,y )在椭圆2x 2+y 2=1内部,所以对0<k <1,点(kx ,ky )也在椭圆2x 2+y 2=1的内部,即(kx ,ky )∈{(x ,y )|2x 2+y 2<1},故②是具有性质P 的点集.对于③:(x +12)2+(y +1)2=54,点(12,-12)在此圆上,但点(14,-14)不在此圆上,故③是不具有性质P 的点集.对于④:∀(x,y)∈{(x,y)|x3+y3-x2y=0},对于k∈(0,1),因为(kx)3+(ky)3-(kx)2·(ky)=0⇒x3+y3-x2y=0,所以(kx,ky)∈{(x,y)|x3+y3-x2y=0},故④是具有性质P的点集.综上,具有性质P的点集是②④.。
专题一集合、常用逻辑用语、函数与导数、不等式第一讲集合与常用逻辑用语考点一集合的概念及运算一、基础知识要记牢1.集合中元素的特性集合元素具有确定性、互异性和无序性.解题时要特别注意集合元素互异性的应用.2.运算性质及重要结论如(1)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A;(2)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A;(3)A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=A⇔B⊆A等.二、经典例题领悟好[例1] (1)(2017·浙江高考)已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},那么P∪Q=( ) A.(-1,2) B.(0,1)C.(-1,0) D.(1,2)(2)(2018届高三·金丽衢联考)已知全集U=R,集合A={x|x<-1或x>4},B={x|-2≤x≤3},那么阴影部分表示的集合为( )A.{x|-2≤x<4}B.{x|x≤3或x≥4}C.{x|-2≤x≤-1}D.{x|-1≤x≤3}[解析] (1)根据集合的并集的定义,得P∪Q=(-1,2).(2)由题意得,阴影部分所表示的集合为(∁U A)∩B={x|-1≤x≤3},故选D.[答案] (1)A (2)D解答集合间的运算关系问题的思路(1)正确理解各个集合的含义,认清集合元素的属性、代表的意义.(2)根据元素的不同属性采用不同的方法对集合进行化简求解.(3)确定(应用)集合间的包含关系或运算结果,常用到以下技巧:①若已知的集合是不等式的解集,用数轴求解;②若已知的集合是点集,用数形结合法求解;③若已知的集合是抽象集合,用Venn图求解.三、预测押题不能少1.(1)设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0}.若A ∩B ={1},则B =( ) A .{1,-3} B .{1,0} C .{1,3}D .{1,5}解析:选C 因为A ∩B ={1},所以1∈B ,所以1是方程x 2-4x +m =0的根,所以1-4+m =0,m =3,方程为x 2-4x +3=0,解得x =1或x =3,所以B ={1,3}.(2)设集合A ={-1,0,1},集合B ={0,1,2,3},定义A *B ={(x ,y )|x ∈A ∩B ,y ∈A ∪B },则A *B 中元素的个数是( )A .7B .10C .25D .52解析:选B 因为A ={-1,0,1},B ={0,1,2,3}, 所以A ∩B ={0,1},A ∪B ={-1,0,1,2,3}. 因为x ∈A ∩B ,所以x 可取0,1; 因为y ∈A ∪B ,所以y 可取-1,0,1,2,3. 则(x ,y )的可能取值如下表所示:故考点二 四种命题及其关系 一、基础知识要记牢与“四种命题”相关联的结论(1)若一个命题有大前提,其他三种命题需保留大前提;(2)一个命题的否命题与命题的否定不是同一个命题:前者既否定条件,又否定结论,后者只否定命题的结论;(3)互为逆否关系的命题真假相同,所以四种命题的真假个数一定为偶数. 二、经典例题领悟好[例2] (1)(2017·全国卷Ⅰ)设有下面四个命题:p 1:若复数z 满足1z ∈R ,则z ∈R ;p 2:若复数z 满足z 2∈R ,则z ∈R ; p 3:若复数z 1,z 2满足z 1z 2∈R ,则z 1=z 2; p 4:若复数z ∈R ,则z ∈R.其中的真命题为( )A.p1,p3 B.p1,p4C.p2,p3 D.p2,p4 (2)(2017·金华一中模拟)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x2>1”的否命题C.命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题D.命题“若x2>0,则x>1”的逆否命题[解析] (1)设复数z=a+b i(a,b∈R),对于p1,∵1z=1a+b i=a-b ia2+b2∈R,∴b=0,∴z∈R,∴p1是真命题;对于p2,∵z2=(a+b i)2=a2-b2+2ab i∈R,∴ab=0,∴a=0或b=0,∴p2不是真命题;对于p3,设z1=x+y i(x,y∈R),z2=c+d i(c,d∈R),则z1z2=(x+y i)(c+d i)=cx-dy +(dx+cy)i∈R,∴dx+cy=0,取z1=1+2i,z2=-1+2i,z1≠z2,∴p3不是真命题;对于p4,∵z=a+b i∈R,∴b=0,∴z=a-b i=a∈R,∴p4是真命题.(2)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,其否命题是:若x≤1,则x2≤1,是假命题.如x=-5,x2=25>1;对于C,其否命题是:若x≠1,则x2+x-2≠0,由于x=-2时,x2+x-2=0,所以原命题的否命题是假命题;对于D,若x2>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.故选A.[答案] (1)B (2)A1在判定四个命题之间的关系时,首先要分清命题的“大前提、条件、结论”,再进行比较.2判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题为假命题,只需举出反例.3根据“互为逆否关系的命题同真同假”这一性质,当一个命题的真假不易判定时,可转化为判断其等价命题的真假.三、预测押题不能少2.(1)命题“若x,y都是偶数,则x+y也是偶数”的逆否命题是( )A.若x+y是偶数,则x与y不都是偶数B.若x+y是偶数,则x与y都不是偶数C.若x+y不是偶数,则x与y不都是偶数D .若x +y 不是偶数,则x 与y 都不是偶数解析:选C 命题的逆否命题是将条件和结论对换后分别否定,因此“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆否命题是若x +y 不是偶数,则x 与y 不都是偶数.(2)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 .④D .①②③解析:选D 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x 2-2x +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,如A ={1,2,3,4,5},B ={4,5},显然A ⊆B 是错误的.故选D.考点三 充要条件 一、基础知识要记牢对于p 和q 两个命题,若p ⇒q ,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件;若p ⇔q ,则p 和q 互为充要条件.推出符号“⇒”具有传递性,等价符号“⇔”具有双向传递性.二、经典例题领悟好[例3] (1)(2017·浙江高考)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”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)设A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x -1x +1<0,B ={x ||x -b |<a },若“a =1”是“A ∩B ≠∅”的充分条件,则实数b 的取值范围是________.[解析] (1)因为{a n }为等差数列,所以S 4+S 6=4a 1+6d +6a 1+15d =10a 1+21d,2S 5=10a 1+20d ,S 4+S 6-2S 5=d ,所以d >0⇔S 4+S 6>2S 5,所以“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”的充分必要条件.(2)A ={x |-1<x <1},当a =1时,B ={x |b -1<x <b +1},若“a =1”是“A ∩B ≠∅”的充分条件,则有-1≤b -1<1或-1<b +1≤1,所以b ∈(-2,2).[答案] (1)C (2)(-2,2)判定充分、必要条件时的关注点(1)要弄清先后顺序:“A 的充分不必要条件是B ”是指B 能推出A ,且A 不能推出B ;而“A 是B 的充分不必要条件”则是指A 能推出B ,且B 不能推出A .2要善于举出反例:如果从正面判断或证明一个命题的正确或错误不易进行,那么可以尝试通过举出恰当的反例来说明.三、预测押题不能少3.(1)“10a>10b”是“lg a >lg 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解析:选B 由10a>10b得a >b ,由lg a >lg b 得a >b >0,所以“10a>10b”是“lg a >lg b ”的必要不充分条件.(2)设p :实数x ,y 满足(x -1)2+(y -1)2≤2,q :实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x -1,y ≥1-x ,y ≤1,则p 是q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:选A p 表示以点(1,1)为圆心,2为半径的圆面(含边界),如图所示.q 表示的平面区域为图中阴影部分(含边界).由图可知,p 是q 的必要不充分条件.故选A.[知能专练(一)]一、选择题1.(2017·北京高考)若集合A ={x |-2<x <1},B ={x |x <-1或x >3},则A ∩B =( ) A .{x |-2<x <-1} B .{x |-2<x <3} C .{x |-1<x <1}D .{x |1<x <3}解析:选A 由集合交集的定义可得A ∩B ={x |-2<x <-1}.2.(2017·浙江延安中学模拟)命题“若a 2+b 2=0,a ,b ∈R ,则a =b =0”的逆否命题是( ) A .若a ≠b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2=0 B .若a =b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0 C .若a ≠0且b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0 D .若a ≠0或b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0解析:选D “若p,则q”的逆否命题为“若綈q,则綈p”,又a=b=0的实质为a=0且b=0,故其否定为a≠0或b≠0.故选D.3.(2017·宁波模拟)“x<0”是“ln(x+1)<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:选B ln(x+1)<0⇔0<x+1<1⇔-1<x<0,而(-1,0)是(-∞,0)的真子集,所以“x<0”是“l n(x+1)<0”的必要不充分条件.4.(2017·吉林模拟)已知p:x>1或x<-3,q:x>a,若q是p的充分不必要条件,则a的取值范围是( )A.[1,+∞) B.(-∞,1]C.[-3,+∞) D.(-∞,-3]解析:选A 设P={x|x>1或x<-3},Q={x|x>a},因为q是p的充分不必要条件,所以Q P,因此a≥1.5.(2016·全国卷Ⅱ)已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)·(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=( )A.{1} B.{1,2}C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}解析:选C 因为B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-1<x<2,x∈Z}={0,1},A={1,2,3},所以A∪B={0,1,2,3}.6.(2018届高三·安徽“江南十校”联考)已知集合A={x|x2-x≤0},函数f(x)=2-x(x ∈A)的值域为B,则(∁R A)∩B等于( )A.{x|1<x≤2} B.{x|1≤x≤2}C.{x|0≤x≤1} D.{x|x>1}解析:选A 由题意知,集合A={x|0≤x≤1},∴B={y|1≤y≤2},∁R A={x|x<0或x>1},∴(∁R A)∩B={x|1<x≤2}.7.设集合S n={1,2,3,…,n},n∈N*,若X⊆S n,把X的所有元素的乘积称为X的容量(若X中只有一个元素,则该元素的数值即为它的容量,规定空集的容量为0).若X的容量为奇(偶)数,则称X为S n的奇(偶)子集.若n=4,则S n的所有奇子集的容量之和为( ) A.7 B.8C.9 D.10解析:选A 若n=4,则S n的所有奇子集为{1},{3},{1,3},故所有奇子集的容量之和为7.8.(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B中元素的个数为( )A.3 B.2C.1 D.0解析:选B 因为A表示圆x2+y2=1上的点的集合,B表示直线y=x上的点的集合,直线y =x与圆x2+y2=1有两个交点,所以A∩B中元素的个数为2.9.(2016·山东高考)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解析:选A 由题意知a⊂α,b⊂β,若a,b相交,则a,b有公共点,从而α,β有公共点,可得出α,β相交;反之,若α,β相交,则a,b的位置关系可能为平行、相交或异面.因此“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”的充分不必要条件.故选A.10.下列关于命题“若抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,则{x|ax2+bx+c<0}≠∅”的逆命题、否命题、逆否命题的结论中成立的是( )A.都为真命题 B.都为假命题C.否命题为真命题 D.逆否命题为真命题解析:选D 对于原命题:“若抛物线y=ax2+bx+c的开口向下,则{x|ax2+bx+c<0}≠∅”,这是一个真命题,所以其逆否命题也为真命题;但其逆命题:“若{x|ax2+bx+c<0}≠∅,则抛物线y=ax2+bx+c的开口向下”是一个假命题,因为当不等式ax2+bx+c<0的解集非空时,可以有a>0,即抛物线的开口可以向上,因此否命题也是假命题.故选D.二、填空题11.已知集合U={1,2,3,4,5,6},S={1,3,5},T={2,3,6},则S∩(∁U T)=________,集合S共有________个子集.解析:由题意可得∁U T={1,4,5},则S∩(∁U T)={1,5}.集合S的子集有∅,{1},{3},{5},{1,3},{1,5},{3,5},{1,3,5},共8个.答案:{1,5} 812.(2017·南通模拟)给出下列三个命题:①“a>b”是“3a>3b”的充分不必要条件;②“α>β”是“cos α<cos β”的必要不充分条件;③“a=0”是“函数f(x)=x3+ax2(x∈R)为奇函数”的充要条件.其中正确命题的序号为________.解析:“a>b”是“3a>3b”的充要条件,①错误;“α>β”是“cos α<cos β”的既不充分也不必要条件,②错误;“a =0”是“函数f (x )=x 3+ax 2(x ∈R)为奇函数”的充要条件,③正确.故正确命题的序号为③.答案:③13.已知R 是实数集,M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 2x <1,N ={y |y =x -1+1},则N ∩(∁R M )=________,M ∪(∁R N )=________.解析:M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 2x <1={x |x <0或x >2},N ={y |y =x -1+1}={y |y ≥1},∁R M ={x |0≤x ≤2},∁R N ={y |y <1},∴N ∩(∁R M )={x |1≤x ≤2},M ∪(∁R N )={x |x <1或x >2}. 答案:{x |1≤x ≤2} {x |x <1或x >2}14.若“4x +p <0”是“x 2-x -2>0”的充分条件,则实数p 的取值范围是________. 解析:由x 2-x -2>0,得x >2或x <-1. 由4x +p <0得x <-p4.故-p 4≤-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. 答案:[4,+∞)15.(2017·诸暨质检)已知A ={x |-2≤x ≤0},B ={x |x 2-x -2≤0},则A ∪B =________,(∁R A )∩B =________.解析:∵A ={x |-2≤x ≤0},∴∁R A ={x |x <-2或x >0},又B ={x |x 2-x -2≤0}={x |-1≤x ≤2},∴A ∪B ={x |-2≤x ≤2},∴(∁R A )∩B ={x |0<x ≤2}.答案:{x |-2≤x ≤2} {x |0<x ≤2}16.(2017·四川南山模拟)已知不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件是13<x <12,则m 的取值范围是________.解析:由题意知,13<x <12是不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 13<x <12是{x ||x -m |<1}的真子集.而{x ||x -m |<1}={x |-1+m <x <1+m },所以有⎩⎪⎨⎪⎧-1+m ≤13,1+m ≥12(两个不等式不能同时取等号),解得-12≤m ≤43,所以m 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,43.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,43 17.设全集U =R ,集合A ={x |x 2-3x -4<0},B ={x |log 2(x -1)<2},则A ∩B =______,A ∪B =________,∁R A =________.解析:∵A ={x |-1<x <4},B ={x |1<x <5},∴A ∩B ={x |1<x <4},A ∪B ={x |-1<x <5},∁R A ={x |x ≤-1或x ≥4}.答案:{x |1<x <4} {x |-1<x <5} {x ≤-1或x ≥4} [选做题]1.已知集合A ={(x ,y )|x =n ,y =na +b ,n ∈Z},B ={(x ,y )|x =m ,y =3m 2+12,m ∈Z},若存在实数a ,b 使得A ∩B ≠∅成立,称点(a ,b )为“£”点,则“£”点在平面区域C ={(x ,y )|x 2+y 2≤108}内的个数为( )A .0B .1C .2D .无数个解析:选A A ={(x ,y )|x =n ,y =na +b ,n ∈Z}={(x ,y )|y =ax +b ,x ∈Z},B ={(x ,y )|x=m ,y =3m 2+12,m ∈Z}={(x ,y )|y =3x 2+12,x ∈Z},联立⎩⎪⎨⎪⎧y =ax +b ,y =3x 2+12,故3x 2-ax +12-b =0,①因为A ∩B ≠∅,故Δ=a 2-12(12-b )=a 2+12b -144≥0,即a 2+12b ≥144,联立⎩⎪⎨⎪⎧a 2+12b ≥144,a 2+b 2≤108,解得a =±62,b =6,代入①中可知x =±2,这与x ∈Z 矛盾,故“£”点在平面区域C ={(x ,y )|x 2+y 2≤108}内的个数为0,故选A.2.对于非空数集A ,B ,定义A +B ={x +y |x ∈A ,y ∈B },下列说法: ①A +B =B +A ;②(A +B )+C =A +(B +C ); ③若A +A =B +B ,则A =B ; ④若A +C =B +C ,则A =B . 其中正确的是( ) A .① B .①② C .②③D .①④解析:选B 对于①,A +B ={x +y |x ∈A ,y ∈B }={y +x |x ∈A ,y ∈B }=B +A ,①正确;对于②,(A +B )+C ={(x +y )+z |x ∈A ,y ∈B ,z ∈C }=A +(B +C ),②正确;对于③,当A ={奇数},B ={偶数}时,A +A ={偶数}=B +B ,显然A ≠B ,③错误,对于④,当A ={奇数},B ={偶数},C ={整数}时,A +C ={整数}=B +C ,显然A ≠B ,④错误.综上所述,正确的为①②,故选B.3.已知命题p :对数log a (-2t 2+7t -5)(a >0,a ≠1)有意义;q :关于实数t 的不等式t2-(a +3)t +(a +2)<0.若命题p 是命题q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.解析:由题意知,-2t 2+7t -5>0,解得1<t <52.∵命题p 是命题q 的充分不必要条件,∴1<t <52是不等式t 2-(a +3)t +(a +2)<0解集的真子集.因为方程t 2-(a +3)t +(a +2)=0两根为1,a +2,故只需a +2>52,解得a >12.即实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞第二讲函数的概念与性质考点一 函数及其表示 一、基础知识要记牢(1)函数初、高中定义形式不同,本质一样,核心是对应; (2)当两个函数的三要素完全相同时表示同一个函数;(3)分段函数是一个函数而不是几个函数,离开定义域讨论分段函数是毫无意义的. 二、经典例题领悟好[例1] (1)(2015·浙江高考)存在函数f (x )满足:对于任意x ∈R 都有( ) A .f (sin 2x )=sin x B .f (sin 2x )=x 2+x C .f (x 2+1)=|x +1| D .f (x 2+2x )=|x +1|(2)(2017·嘉兴模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +2,x ≤0,-x 2,x >0.若f (f (a ))=2,则a =________.(3)(2016·江苏高考)函数y = 3-2x -x 2的定义域是________.[解析] (1)取x =0,π2,可得f (0)=0,1,这与函数的定义矛盾,所以选项A 错误;取x=0,π,可得f (0)=0,π2+π,这与函数的定义矛盾,所以选项B 错误;取x =1,-1,可得f (2)=2,0,这与函数的定义矛盾,所以选项C 错误;取f (x )= x +1,则对任意x ∈R 都有f (x 2+2x )= x 2+2x +1=|x +1|,故选项D 正确.(2)当a ≤0时,f (a )=a 2+2a +2=(a +1)2+1>0,f (f (a ))=-(a 2+2a +2)2=2,此方程无解.当a >0时,f (a )=-a 2<0,由f (f (a ))=a 4-2a 2+2=2,解得a = 2.(3)要使函数有意义,需3-2x -x 2≥0,即x 2+2x -3≤0,得(x -1)(x +3)≤0,即-3≤x ≤1,故所求函数的定义域为[-3,1].[答案] (1)D (2) 2 (3)[-3,1]1.理解函数概念的要点函数概念本质是对应,以具体函数模型为基础,在新背景、综合背景下理解. 2.求函数定义域的类型和相应方法 1若已知函数的解析式,则这时函数的定义域是使解析式有意义的自变量的取值范围,只需构建并解不等式组即可;2实际问题或几何问题除要考虑解析式有意义外,还应使实际问题有意义., 3.求函数值时应注意的问题分段函数的求值解不等式问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解;对具有周期性的函数求值要利用好其周期性.三、预测押题不能少1.(1)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,且0<f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,则( ) A .c ≤3 B .3<c ≤6 C .6<c ≤9D .c >9解析:选C 由题意,不妨设g (x )=x 3+ax 2+bx +c -m ,m ∈(0,3],则g (x )的三个零点分别为x 1=-3,x 2=-2,x 3=-1,因此有(x +1)(x +2)(x +3)=x 3+ax 2+bx +c -m ,则c -m =6,因此c =m +6∈(6,9].(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 3,x <0,-tan x ,0≤x <π2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=________.解析:∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=-tan π4=-1, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=f (-1)=2×(-1)3=-2. 答案:-2 考点二 函数的图象 一、基础知识要记牢函数的图象包括作图、识图、用图,其中作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.正确作图是解题的基本保障,识图、用图是解题的手段和目标.二、经典例题领悟好[例2] (1)(2016·浙江高考)函数y =sin x 2的图象是( )(2)函数f (x )的图象是如图所示的折线段OAB ,其中A (1,2),B (3,0),函数g (x )=xf (x ),那么函数g (x )值域为( )A .[0,2]B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,94 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32D .[0,4][解析] (1)∵y =sin(-x )2=sin x 2,∴函数为偶函数,可排除A 项和C 项;当x =±π2时,y =sin x 2=1,而π2<π2,且y =sin π24<1,故D 项正确. (2)由题图可知直线OA 的方程是y =2x ; 而k AB =0-23-1=-1,所以直线AB 的方程为y =-(x -3)=-x +3.由题意,知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,0≤x ≤1,-x +3,1<x ≤3,所以g (x )=xf (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2,0≤x ≤1,-x 2+3x ,1<x ≤3.当0≤x ≤1时,g (x )=2x 2∈[0,2];当1<x ≤3时,g (x )=-x 2+3x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+94,显然,当x =32时,取得最大值94;当x =3时,取得最小值0.综上所述,g (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,94.[答案] (1)D (2)B由解析式确定函数图象的判断技巧(1)由函数的定义域,判断图象左右的位置,从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)由函数的单调性,判断图象的变化趋势. (3)由函数的奇偶性,判断图象的对称性. (4)由函数的周期性,判断图象的循环往复. 三、预测押题不能少2.(1)函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b )的图象如图所示,则函数g (x )=a x +b 的大致图象是( )解析:选A 由二次函数的图象可知b <-1,0<a <1,所以g (x )=a x+b 为减函数,其图象由指数函数y =a x的图象向下平移|b |个单位长度得到,故选A.(2)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3,x ≤0,-x 2-2x +3,x >0,不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:作出函数f (x )的图象如图所示,易知函数f (x )在R 上为单调递减函数,所以不等式f (x +a )>f (2a -x )在[a ,a +1]上恒成立等价于x +a <2a -x ,即x <a 2在[a ,a +1]上恒成立,所以只需a +1<a2,即a <-2. 答案:(-∞,-2) 考点三 函数的性质 一、基础知识要记牢(1)单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.利用定义证明函数的单调性时,规范步骤为取值、作差、判断符号、下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则.(2)奇偶性:奇偶性是函数在定义域上的整体性质.偶函数的图象关于y 轴对称,在关于坐标原点对称的定义域区间上具有相反的单调性;奇函数的图象关于坐标原点对称,在关于坐标原点对称的定义域区间上具有相同的单调性.(3)周期性:周期性是函数在定义域上的整体性质.若函数在其定义域上满足f (a +x )=f (x )(a 不等于0),则其一个周期T =|a |.二、经典例题领悟好[例3] (1)(2017·北京高考)已知函数f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,则f (x )( )A .是奇函数,且在R 上是增函数B .是偶函数,且在R 上是增函数C .是奇函数,且在R 上是减函数D .是偶函数,且在R 上是减函数(2)(2016·山东高考)已知函数f (x )的定义域为R.当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,则f (6)=( ) A .-2B .-1C .0D .2(3)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( )A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11)[解析] (1)因为f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,且定义域为R ,所以f (-x )=3-x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -3x =-[ 3x -⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫13x =-f (x ),即函数f (x )是奇函数.又y =3x 在R 上是增函数,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 在R 上是减函数,所以f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 在R 上是增函数.(2)由题意知当x >12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,则f (x +1)=f (x ).又当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x ), ∴f (6)=f (1)=-f (-1). 又当x <0时,f (x )=x 3-1, ∴f (-1)=-2,∴f (6)=2.故选D. (3)∵f (x )满足f (x -4)=-f (x ), ∴f (x -8)=f (x ),∴函数f (x )是以8为周期的周期函数,则f (-25)=f (-1),f (80)=f (0),f (11)=f (3).由f (x )是定义在R 上的奇函数,且满足f (x -4)=-f (x ),得f (11)=f (3)=-f (-1)=f (1). ∵f (x )在区间[0,2]上是增函数,f (x )在R 上是奇函数,∴f (x )在区间[-2,2]上是增函数, ∴f (-1)<f (0)<f (1), 即f (-25)<f (80)<f (11). [答案] (1)A (2)D (3)D函数性质综合应用问题的3种类型和解题策略(1)函数单调性与奇偶性结合.注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.(2)周期性与奇偶性结合.此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.(3)周期性、奇偶性与单调性结合.解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.三、预测押题不能少3.(1)函数f (x )在(-∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是( )A .[-2,2]B .[-1,1]C .[0,4]D .[1,3]解析:选D ∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ). ∵f (1)=-1,∴f (-1)=-f (1)=1.故由-1≤f (x -2)≤1,得f (1)≤f (x -2)≤f (-1). 又f (x )在(-∞,+∞)单调递减,∴-1≤x -2≤1, ∴1≤x ≤3.(2)下列函数中既是奇函数又在其定义域上是减函数的是( ) A .y =lg 1+x1-xB .y =e -x-e xC .y =sin x -|cos x |D .y =x 3-3x解析:选B 选项A 错误,因为函数f (-x )=lg 1-x 1+x =-lg 1+x1-x =-f (x ),所以是奇函数且定义域为(-1,1),因为g (x )=1+x 1-x =21-x -1是增函数,所以y =lg 1+x1-x 是增函数;选项B 正确,f (-x )=e x-e -x=-(e -x-e x )=-f (x ),所以是奇函数,因为y =e -x=⎝ ⎛⎭⎪⎫1e x 是减函数,y =-e x是减函数,所以y =e -x -e x是减函数;选项C 错误,f (-x )=-sin x -|cos x |≠-f (x ),所以f (x )=sin x -|cos x |不是奇函数;选项D 错误,函数y =x 3-3x 是奇函数但不是单调函数.故选B.(3)若f (x )是定义在f (x )是定义在R 上的周期为4的函数,且在[0,2]上的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 1-x ,0≤x ≤1,cos πx ,1<x ≤2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫293=________.解析:因为f (x )的周期为4,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫293=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫8+53=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫53=cos 5π3=cos π3=12,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫293=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=14.答案:14[知能专练(二)]一、选择题1.已知函数f (x )为奇函数,且当x >0时, f (x ) =x 2+1x,则f (-1)=( )A .-2B .0C .1D .2解析:选A f (-1)=-f (1)=-2.2.(2017·大连测试)下列函数中,与函数y =-3|x |的奇偶性相同,且在(-∞,0)上单调性也相同的是( )A .y =-1xB .y =log 2|x |C .y =1-x 2D .y =x 3-1解析:选C 函数y =-3|x |为偶函数,在(-∞,0)上为增函数,选项B 的函数是偶函数,但其单调性不符合,只有选项C 符合要求.3.(2016·全国卷Ⅰ)函数y =2x 2-e |x |在[-2,2]的图象大致为( )解析:选D f (2)=8-e 2>8-2.82>0,排除A ;f (2)=8-e 2<8-2.72<1,排除B ;x >0时,f (x )=2x 2-e x ,f ′(x )=4x -e x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14时,f ′(x )<14×4-e 0=0,因此f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14单调递减,排除C.故选D.4.(2017·天津高考)已知奇函数f (x )在R 上是增函数,g (x )=xf (x ).若a =g (-log 25.1),b =g (20.8),c =g (3),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .c <b <aC .b <a <cD .b <c <a解析:选C 由f (x )为奇函数,知g (x )=xf (x )为偶函数.因为f (x )在R 上单调递增,f (0)=0,所以当x >0时,f (x )>0,所以g (x )在(0,+∞)上单调递增,且g (x )>0.又a =g (-log 25.1)=g (log 25.1),b =g (20.8),c =g (3),20.8<2=log 24<log 25.1<log 28=3,所以b <a <c .5.若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x,x >1,⎝ ⎛⎭⎪⎫4-a 2x +2,x ≤1是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值范围为( )A .(1,+∞)B .[4,8)C .(4,8)D .(1,8)解析:选B 由题意可知函数f (x )在(-∞,1]和(1,+∞)上都为增函数,且f (x )的图象在(-∞,1]上的最高点不高于其在(1,+∞)上的最低点,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1,4-a 2>0,a ≥4-a 2+2,解得a ∈[4,8).6.两个函数的图象经过平移后能够重合,称这两个函数为“同根函数”,给出四个函数:f 1(x )=2log 2(x +1),f 2(x )=log 2(x +2),f 3(x )=log 2x 2,f 4(x )=log 22x ,则“同根函数”是( )A .f 2(x )与f 4(x )B .f 1(x )与f 3(x )C .f 1(x )与f 4(x )D .f 3(x )与f 4(x )解析:选A f 4(x )=log 22x =1+log 2x ,f 2(x )=log 2(x +2),将f 2(x )的图象沿着x 轴先向右平移2个单位得到y =log 2x 的图象,然后再沿着y 轴向上平移1个单位可得到f 4(x )的图象,根据“同根函数”的定义可知选A.7.(2016·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )(x ∈R)满足f (-x )=2-f (x ),若函数y =x +1x与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑i =1m(x i +y i )=( )A .0B .mC .2mD .4m解析:选B 因为f (-x )=2-f (x ),所以f (-x )+f (x )=2.因为-x +x2=0,f -x +f x2=1,所以函数y =f (x )的图象关于点(0,1)对称.函数y =x +1x =1+1x,故其图象也关于点(0,1)对称.所以函数y =x +1x与y =f (x )图象的交点(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m )成对出现,且每一对均关于点(0,1)对称,所以∑i =1mx i =0,∑i =1my i =2×m2=m ,所以∑i =1m(x i +y i )=m .二、填空题8.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +1,x >0,a ,x =0,g 2x ,x <0为奇函数,则a =________,f (g (-2))=________.解析:由函数f (x )是R 上的奇函数可得f (0)=a =0.因为g (-2)=f (-1)=-f (1)=-4,所以f (g (-2))=f (-4)=-f (4)=-25.答案:0 -259.(2016·四川高考)已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=________.解析:∵f (x )为奇函数,周期为2,∴f (1)=f (1-2)=f (-1)=-f (1),∴f (1)=0. ∵f (x )=4x,x ∈(0,1),∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12 =-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-412=-2.∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=-2. 答案:-210.(2016·江苏高考)设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1)上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +a ,-1≤x <0,⎪⎪⎪⎪⎪⎪25-x ,0≤x <1,其中a ∈R.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92,则f (5a )的值是________.解析:因为函数f (x )的周期为2,结合在[-1,1)上f (x )的解析式,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝⎛⎭⎪⎫-2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12+a ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92=f ⎝⎛⎭⎪⎫4+12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=⎪⎪⎪⎪⎪⎪25-12=110.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92,得-12+a =110,解得a=35.所以f (5a )=f (3)=f (4-1)=f (-1)=-1+35=-25. 答案:-2511.已知函数f (x )=x +1|x |+1,x ∈R ,则不等式f (x 2-2x )<f (3x -4)的解集为________.解析:当x ≥0时,f (x )=x +1x +1=1,当x <0时,f (x )=x +11-x =-1-2x -1, 作出f (x )的图象,如图所示.可得f (x )在(-∞,0)上递增,不等式f (x 2-2x )<f (3x -4)即为⎩⎪⎨⎪⎧3x -4≥0,x 2-2x <0或⎩⎪⎨⎪⎧3x -4<0,x 2-2x <0,x 2-2x <3x -4,即有⎩⎪⎨⎪⎧x ≥43,0<x <2或⎩⎪⎨⎪⎧x <43,0<x <2,1<x <4,解得43≤x <2或1<x <43,所以1<x <2,即不等式的解集为(1,2). 答案:(1,2)12.(2017·杭州模拟)设集合A ={x |x 2-|x +a |+2a <0,a ∈R},B ={x |x <2}.若A ≠∅且A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________.解析:由题意知x 2-|x +a |+2a <0⇒x 2<|x +a |-2a ,其解集A ≠∅时,可设A ={m <x <n }. 首先,若n =2时,则|2+a |-2a =4, 解得a =-2,满足A ⊆B .由函数y =|x +a |-2a 的图象可知,当a <-2时,n >2,不满足A ⊇B ,不合题意,即可知a ≥-2;考虑函数y =|x +a |-2a 的右支与y =x 2相切时,则x +a -2a =x 2,即x 2-x +a =0,解得a =14.又当a ≥14时,A =∅,即可知a <14.综上可知:-2≤a <14.或考虑函数y =|x +a |和函数y =x 2+2a 进行数形结合.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-2,14 三、解答题13.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +3是偶函数,且过点(2,7),g (x )=x +4. (1)求f (x )的解析式; (2)求函数F (x )=f (2x)+g (2x +1)的值域;(3)若f (x )≥mx +m +4对x ∈[2,6]恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)由题意,对任意x ∈R ,f (-x )=f (x ), ∴ax 2-bx +3=ax 2+bx +3,得2bx =0, 又∵x ∈R ,∴b =0,得f (x )=ax 2+3.把点(2,7)代入得4a +3=7,解得a =1,∴f (x )=x 2+3. (2)F (x )=f (2x)+g (2x +1)=(2x )2+3+2x +1+4=(2x )2+2×2x+7.设2x=t ,则t ∈(0,+∞),F (t )=t 2+2t +7=(t +1)2+6>7,∴函数F (x )的值域为(7,+∞).(3)依题意得当x ∈[2,6]时,x 2+3≥mx +m +4恒成立,即x 2-mx -m -1≥0对x ∈[2,6]恒成立.设p (x )=x 2-mx -m -1,则⎩⎪⎨⎪⎧m 2<2,p 2≥0或⎩⎪⎨⎪⎧m 2>6,p 6≥0或Δ=m 2+4m +4≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧m <4,m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧m >12,m ≤5或m =-2,得m ≤1.综上可知,实数m 的取值范围是(-∞,1]. 14.设a >0,b ∈R ,函数f (x )=ax-2bx +b (0<x ≤1). (1)求函数f (x )的最小值;(2)若f (x )+|2a -b |≥0在区间(0,m ]上恒成立,求实数m 的最大值.解:(1)当b ≥0时,f (x )在0<x ≤1上递减,此时f (x )min =f (1)=a -2b +b =a -b ;当b <0时,有ax -2bx ≥2ax×-2bx =2-2ab ,x = a -2b 时等号成立.当-a 2≤b <0,即 a-2b≥1时,f (x )在0<x ≤1上递减,此时f (x )min =f (1)=a -b .当b <-a2,即a-2b<1时,此时f (x )min=f ⎝⎛⎭⎪⎫a -2b =2-2ab +b ,综上知f (x )min=⎩⎪⎨⎪⎧a -b ,b ≥-a2,2-2ab +b ,b <-a2.(2)当b ≤2a 时,f (x )+|2a -b |=a x-2bx +2a≥a x-4ax +2a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -4x +2, 当b >2a 时,f (x )+|2a -b |=ax+2b (1-x )-2a≥a x+4a (1-x )-2a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -4x +2. 由1x -4x +2≥0,解得1-54≤x ≤1+54, 又因为1+54<1,所以m 的最大值为1+54.第三讲基本初等函数、函数与方程及函数的应用 考点一 基本初等函数的图象与性质一、基础知识要记牢指数函数y=a x(a>0,a≠1)与对数函数y=log a x(a>0,a≠1)的图象和性质,分0<a<1,a>1两种情况,当a>1时,两函数在定义域内都为增函数,当0<a<1时,两函数在定义域内都为减函数.二、经典例题领悟好[例1] (1)(2017·杭州模拟)将函数f(x)=ax+b,g(x)=log a(1+bx)的图象画在同一个平面直角坐标系中,其中可能正确的是( )(2)设a=log36,b=log510,c=log714,则( )A.c>b>a B.b>c>aC.a>c>b D.a>b>c[解析] (1)因为g(0)=0,故排除D;选项A中,由直线可以看出b<0,由1+bx>0知,函数在y轴右侧的图象是有限的,排除A;选项C中,由直线可以看出b>0,由1+bx>0知,函数在y轴左侧的图象是有限的,排除C,故选B.(2)a=log36=log33+log32=1+log32,b=log510=log55+log52=1+log52,c=log714=log77+log72=1+log72,∵log32>log52>log72,∴a>b>c.[答案] (1)B (2)D1基本初等函数的图象是其性质的直观载体,要结合图象理解性质;图象变换要以基本函数图象为基础,结合性质等判断、应用.2比较指数函数值、对数函数值、幂函数值大小有三种方法:一是根据同类函数的单调性进行比较;二是采用中间值0或1等进行比较;三是将对数式转化为指数式,或将指数式转化为对数式,通过转化进行比较.三、预测押题不能少1.(1)函数y=x-x 13的图象大致为( )解析:选A 函数y =x -x 13为奇函数.当x >0时,由x -x 13>0,即x 3>x ,可得x 2>1,故x >1,结合选项,选A.(2)已知a =243,b =425,c =2513,则( ) A .b <a <c B .a <b <c C .b <c <aD .c <a <b解析:选A 因为a =243,b =425=245,由函数y =2x在R 上为增函数知,b <a ;又因为a =243=423,c =2513=523,由函数y =x 23在(0,+∞)上为增函数知,a <c .综上得b <a <c .故选A.考点二 二次函数 一、基础知识要记牢二次函数的相关结论若f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则(1)f (x )的图象与x 轴交点的横坐标是方程ax 2+bx +c =0的实根.(2)若x 1,x 2为f (x )=0的实根,则f (x )在x 轴上截得的线段长应为|x 1-x 2|=b 2-4ac|a |.(3)当⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0时,恒有f (x )>0;当⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0时,恒有f (x )<0.二、经典例题领悟好[例2] (1)(2017·浙江高考)若函数f (x )=x 2+ax +b 在区间[0,1]上的最大值是M ,最小值是m ,则M -m ( )A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关(2)若二次函数f (x )满足f (3)=f (-1)=-5,且f (x )的最大值是3,则函数f (x )的解析式为________.(3)若函数f (x )=cos 2x +a sin x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2上是减函数,则a 的取值范围是________.[解析] (1)f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22-a24+b ,①当0≤-a2≤1时,f (x )min =m =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=-a 24+b ,f (x )max =M =max{f (0),f (1)}=max{b,1+a +b },∴M -m =max ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a 24,1+a +a 24与a 有关,与b 无关;②当-a2<0时,f (x )在[0,1]上单调递增,∴M -m =f (1)-f (0)=1+a 与a 有关,与b 无关; ③当-a2>1时,f (x )在[0,1]上单调递减,∴M -m =f (0)-f (1)=-1-a 与a 有关,与b 无关. 综上所述,M -m 与a 有关,但与b 无关.(2)法一:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),依题意得⎩⎪⎨⎪⎧9a +3b +c =-5,a -b +c =-5,4ac -b 24a =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =4,c =1,所以二次函数的解析式为f (x )=-2x 2+4x +1.法二:设f (x )=a (x -m )2+n (a ≠0),因为f (3)=f (-1), 所以抛物线的对称轴为x =3+-12=1,则m =1.又f (x )的最大值是3,则a <0,n =3,即f (x )=a (x -1)2+3, 由f (3)=-5得4a +3=-5,则a =-2,所以二次函数的解析式为f (x )=-2(x -1)2+3=-2x 2+4x +1. 法三:设f (x )+5=a (x -3)(x +1)(a ≠0), 即f (x )=ax 2-2ax -3a -5=a (x -1)2-4a -5, 又f (x )的最大值是3,则a <0,且-4a -5=3,所以a =-2, 所以二次函数的解析式为f (x )=-2x 2+4x +1. (3)f (x )=cos 2x +a sin x =1-2sin 2x +a sin x ,令t =sin x ,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π2, 则t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,原函数化为y =-2t 2+at +1,由题意及复合函数单调性的判定可知y =-2t 2+at +1在⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1上是减函数,结合二次函数图象可知,a 4≤12,所以a ≤2.答案:(1)B (2)f (x )=-2x 2+4x +1 (3)(-∞,2]解决有关二次函数两类综合问题的思想方法(1)含有参数的二次函数与不等式的综合问题注意分类讨论思想、函数与方程思想的运用. (2)二次函数的最值问题,通常采用配方法,将二次函数化为y =a (x -m )2+n (a ≠0)的形式,得其图象顶点(m ,n )或对称轴方程x =m ,分三种情况:①顶点固定,区间固定; ②顶点含参数,区间固定; ③顶点固定,区间变动. 三、预测押题不能少2.(1)若不等式x 2+ax +1≥0对于一切x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12成立,则a 的最小值是( )A .0B .2C .-52D .-3解析:选C 设f (x )=x 2+ax +1,其图象开口向上,对称轴为直线x =-a 2.当-a 2≥12,即a ≤-1时,f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上是减函数,应有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12≥0⇒a ≥-52,∴-52≤a ≤-1.当-a 2≤0,即a ≥0时,f (x )在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上是增函数,应有f (0)=1≥0,恒成立,故a ≥0.当0<-a 2<12,即-1<a <0时,应有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=a 24-a22+1=1-a 24≥0恒成立,故-1<a <0.综上,a 的取值范围是a ≥-52,所以a 的最小值是-52,故选C.(2)在平面直角坐标系xOy 中,设定点A (a ,a ),P 是函数y =1x(x >0)图象上一动点.若点P ,A 之间的最短距离为22,则满足条件的实数a 的所有值为________.解析:设P ⎝⎛⎭⎪⎫x ,1x ,则|PA |2=(x -a )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -a 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x 2-2a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x +2a 2-2,令t =x +1x,则t ≥2(x >0,当且仅当x =1时取“=”),则|PA |2=t 2-2at +2a 2-2.①当a ≤2时,(|PA |2)min =22-2a ×2+2a 2-2=2a 2-4a +2,由题意知,2a 2-4a +2=8, 解得a =-1或a =3(舍).②当a >2时,(|PA |2)min =a 2-2a ×a +2a 2-2=a 2-2. 由题意知,a 2-2=8,解得a =10或a =-10(舍), 综上知,a =-1,10. 答案:-1,10 考点三 函数的零点一、基础知识要记牢确定函数零点的常用方法(1)解方程判定法,方程易解时用此法; (2)利用零点存在的判定定理;(3)利用数形结合,尤其是那些方程两端对应的函数类型不同时多以数形结合法求解. 二、经典例题领悟好[例3] (1)(2017·全国卷Ⅲ)已知函数f (x )=x 2-2x +a (e x -1+e-x +1)有唯一零点,则a =( )A .-12B.13C.12D .1(2)(2018届高三·温州六校联考)函数f (x )=3-x+x 2-4的零点个数是________. [解析] (1)法一:由f (x )=x 2-2x +a (ex -1+e-x +1),得f (2-x )=(2-x )2-2(2-x )+a [e2-x -1+e-(2-x )+1]=x 2-4x +4-4+2x +a (e1-x+ex -1)=x 2-2x +a (ex -1+e-x +1),所以f (2-x )=f (x ),即x =1为f (x )图象的对称轴.由题意,f (x )有唯一零点,所以f (x )的零点只能为x =1,即f (1)=12-2×1+a (e1-1+e-1+1)=0,解得a =12.法二:由f (x )=0⇔a (e x -1+e -x +1)=-x 2+2x .ex -1+e-x +1≥2ex -1·e-x +1=2,当且仅当x =1时取“=”.-x 2+2x =-(x -1)2+1≤1,当且仅当x =1时取“=”. 若a >0,则a (ex -1+e-x +1)≥2a ,要使f (x )有唯一零点,则必有2a =1,即a =12.若a ≤0,则f (x )的零点不唯一. 综上所述,a =12.。
第一讲集合、常用逻辑用语年份卷别考查角度及命题位置命题分析2018Ⅰ卷集合的补集运算·T2本部分作为高考必考内容,多年来命题较稳定,多以选择题形式在第1、2题的位置进行考查,难度较低.命题的热点依然会集中在集合的运算上.对常用逻辑用语考查的频率不高,且命题点分散,多为几个知识点综合考查,难度中等,其中充分必要条件的判断近几年全国卷虽未考查,但为防高考“爆冷”考查,在二轮复习时不可偏颇.该考点多结合函数、向量、三角、不等式、数列等内容命题.Ⅱ卷集合中元素个数问题·T2Ⅲ卷集合交集运算·T12017Ⅰ卷集合的交、并运算与指数不等式解法·T1Ⅱ卷已知集合交集求参数值·T2Ⅲ卷已知点集求交点个数·T12016Ⅰ卷集合的交集运算·T1Ⅱ卷集合的并集运算、一元二次不等式的解法·T2Ⅲ卷集合的交集运算、一元二次不等式的解法·T1集合的概念及运算授课提示:对应学生用书第3页[悟通——方法结论]1.集合的运算性质及重要结论(1)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.(2)A ∩A =A ,A ∩∅=∅,A ∩B =B ∩A . (3)A ∩(∁U A )=∅,A ∪(∁U A )=U . (4)A ∩B =A ⇔A ⊆B ,A ∪B =A ⇔B ⊆A . 2.集合运算中的常用方法(1)若已知的集合是不等式的解集,用数轴求解. (2)若已知的集合是点集,用数形结合法求解. (3)若已知的集合是抽象集合,用Venn 图求解.(1)(2018·南宁模拟)设集合M ={x |x <4},集合N ={x |x 2-2x <0},则下列关系中正确的是( )A .M ∪N =MB .M ∪∁R N =MC .N ∪∁R M =RD .M ∩N =M解析:∵M ={x |x <4},N ={x |0<x <2},∴M ∪N ={x |x <4}=M ,故选项A 正确;M ∪∁R N =R ≠M ,故选项B 错误;N ∪∁R M ={x |0<x <2}∪{x |x ≥4}≠R ,故选项C 错误;M ∩N ={x |0<x <2}=N ,故选项D 错误.故选A.答案:A(2)(2018·宜昌模拟)已知两个集合A ={x ∈R |y =1-x 2},B ={x |x +11-x≥0},则A ∩B =( )A .{x |-1≤x ≤1}B .{x |-1≤x <1}C .{-1,1}D .∅解析:∵A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |-1≤x <1},∴A ∩B ={x |-1≤x <1}. 答案:B破解集合运算需掌握2招第1招,化简各个集合,即明确集合中元素的性质,化简集合;第2招,借形解题,即与不等式有关的无限集之间的运算常借助数轴,有限集之间的运算常用Venn图(或直接计算),与函数的图象有关的点集之间的运算常借助坐标轴等,再根据集合的交集、并集、补集的定义进行基本运算.[练通——即学即用]1.(2018·高考全国卷Ⅱ)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为( )A.9 B.8C.5 D.4解析:将满足x2+y2≤3的整数x,y全部列举出来,即(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),共有9个.故选A.答案:A2.(2018·德州模拟)设全集U=R,集合A={x∈Z|y=4x-x2},B={y|y=2x,x>1},则A∩(∁U B)=( )A.{2} B.{1,2}C.{-1,0,1,2} D.{0,1,2}解析:由题意知,A={x∈Z|4x-x2≥0}={x∈Z|0≤x≤4}={0,1,2,3,4},B={y|y>2},则∁U B={y|y≤2},则A∩(∁U B)={0,1,2},故选D.答案:D3.(2018·枣庄模拟)已知集合A={|m|,0},B={-2,0,2},若A⊆B,则∁B A=( ) A.{-2,0,2} B.{-2,0}C.{-2} D.{-2,2}解析:由A⊆B得|m|=2,所以A={0,2}.故∁B A={-2}.答案:C命题及真假判断授课提示:对应学生用书第4页[悟通——方法结论]1.全称命题和特称命题的否定归纳∀x∈M,p(x) ∃x0∈M,綈p(x0).简记:改量词,否结论.2.“或”“且”联结词的否定形式“p或q”的否定形式是“非p且非q”,“p且q”的否定形式是“非p或非q”.3.命题的“否定”与“否命题”是两个不同的概念,命题p的否定是否定命题所作的判断,而“否命题”是对“若p,则q”形式的命题而言,既要否定条件也要否定结论.[全练——快速解答]1.(2018·西安质检)已知命题p:∃x0∈R,log2(3x0+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,log2(3x+1)>0解析:∵3x>0,∴3x+1>1,则log2(3x+1)>0,∴p是假命题;綈p:∀x∈R,log2(3x +1)>0.答案:B2.给出下列3个命题:p1:函数y=a x+x(a>0,且a≠1)在R上为增函数;p2:∃a0,b0∈R,a20-a0b0+b20<0;p3:cos α=cos β成立的一个充分不必要条件是α=2kπ+β(k ∈Z).则下列命题中的真命题为( ) A .p 1∨p 2 B .p 2∨(綈p 3) C .p 1∨(綈p 3) D .(綈p 2)∧p 3解析:对于p 1,令f (x )=a x +x (a >0,且a ≠1),当a =12时,f (0)=⎝ ⎛⎭⎪⎫120+0=1,f (-1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1-1=1,所以p 1为假命题;对于p 2,因为a 2-ab +b 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -12b 2+34b 2≥0,所以p 2为假命题;对于p 3,因为cos α=cos β⇔α=2k π±β(k ∈Z ),所以p 3为真命题,所以(綈p 2)∧p 3为真命题,故选D.答案:D3.命题“若xy =1,则x ,y 互为倒数”的否命题为________;命题的否定为________. 答案:若xy ≠1,则x ,y 不互为倒数 若xy =1,则x ,y 不互为倒数判断含有逻辑联结词命题真假的方法方法一(直接法):(1)确定这个命题的结构及组成这个命题的每个简单命题;(2)判断每个简单命题的真假;(3)根据真值表判断原命题的真假.方法二(间接法):根据原命题与逆否命题的等价性,判断原命题的逆否命题的真假性.此法适用于原命题的真假性不易判断的情况.充分、必要条件的判断授课提示:对应学生用书第4页[悟通——方法结论]充分、必要条件的判断:考查形式多与其他知识交汇命题.常见的交汇知识点有:函数性质、不等式、三角函数、向量、数列、解析几何等,有一定的综合性.(1)“a=-2”是“直线l1:ax-y+3=0与l2:2x-(a+1)y+4=0互相平行”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:当a=-2时,直线l1:2x+y-3=0,l2:2x+y+4=0,所以直线l1∥l2;若l1∥l2,则-a(a+1)+2=0,解得a=-2或a=1.所以“a=-2”是“直线l1:ax-y+3=0与l2:2x-(a+1)y+4=0互相平行”的充分不必要条件.答案:A(2)(2018·南昌模拟)已知m,n为两个非零向量,则“m与n共线”是“m·n=|m·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:当m与n反向时,m·n<0,而|m·n|>0,故充分性不成立.若m·n=|m·n|,则m·n=|m|·|n|cos〈m,n〉=|m|·|n|·|cos 〈m,n〉|,则cos〈m,n〉=|cos〈m,n〉|,故cos〈m,n〉≥0,即0°≤〈m,n〉≤90°,此时m与n不一定共线,即必要性不成立.故“m与n共线”是“m·n=|m·n|”的既不充分也不必要条件,故选D.答案:D快审题看到充分与必要条件的判断,想到定条件,找推式(即判定命题“条件⇒结论”和“结论⇒条件”的真假),下结论(若“条件⇒结论”为真,且“结论⇒条件”为假,则为充分不必要条件).用妙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.这个方法特别适合以否定形式给出的问题,如“xy≠1”是“x≠1”或y≠1的某种条件,即可转化为判断“x=1且y=1”是“xy=1”的某种条件.避误区“A的充分不必要条件是B”是指B能推出A,且A不能推出B;而“A是B的充分不必要条件”则是指A能推出B,且B不能推出A.[练通——即学即用]1.(2018·胶州模拟)设x,y是两个实数,命题“x,y中至少有一个数大于1”成立的充分不必要条件是( )A.x+y=2 B.x+y>2C.x2+y2>2 D.xy>1解析:当⎩⎪⎨⎪⎧x≤1y≤1时,有x+y≤2,但反之不成立,例如当x=3,y=-10时,满足x+y≤2,但不满足⎩⎪⎨⎪⎧x≤1y≤1,所以⎩⎪⎨⎪⎧x≤1y≤1是x+y≤2的充分不必要条件.所以“x+y>2”是“x,y中至少有一个数大于1”的充分不必要条件.答案:B2.(2018·合肥模拟)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”,它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如果在等高处的截面积恒相等,那么体积相等.设A,B为两个同高的几何体,p:A,B的体积不相等,q:A,B在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,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:根据祖暅原理,“A,B在等高处的截面积恒相等”是“A,B的体积相等”的充分不必要条件,即綈q是綈p的充分不必要条件,即命题“若綈q, 则綈p”为真,逆命题为假,故逆否命题“若p,则q”为真,否命题“若q,则p”为假,即p是q的充分不必要条件,选A.答案:A授课提示:对应学生用书第115页一、选择题1.(2018·高考全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A=( )A.{x|-1<x<2} B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2} D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}解析:∵x2-x-2>0,∴(x-2)(x+1)>0,∴x>2或x<-1,即A={x|x>2或x<-1}.在数轴上表示出集合A,如图所示.由图可得∁R A={x|-1≤x≤2}.故选B.答案:B2.(2017·高考山东卷)设函数y=4-x2的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A∩B=( )A.(1,2) B.(1,2]C.(-2,1) D.[-2,1)解析:由题意可知A={x|-2≤x≤2},B={x|x<1},故A∩B={x|-2≤x<1}.3.设A ={x |x 2-4x +3≤0},B ={x |ln(3-2x )<0},则图中阴影部分表示的集合为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <32 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1<x <32 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ 1≤x <32 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪32<x ≤3解析:A ={x |x 2-4x +3≤0}={x |1≤x ≤3},B ={x |ln(3-2x )<0}={x |0<3-2x <1}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ 1<x <32,结合Venn 图知,图中阴影部分表示的集合为A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1<x <32. 答案:B4.(2017·高考全国卷Ⅲ)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =x },则A ∩B 中元素的个数为( )A .3B .2C .1D .0解析:因为A 表示圆x 2+y 2=1上的点的集合,B 表示直线y =x 上的点的集合,直线y =x 与圆x 2+y 2=1有两个交点,所以A ∩B 中元素的个数为2.答案:B5.(2018·合肥模拟)已知命题q :∀x ∈R ,x 2>0,则( ) A .命题綈q :∀x ∈R ,x 2≤0为假命题 B .命题綈q :∀x ∈R ,x 2≤0为真命题 C .命题綈q :∃x 0∈R ,x 20≤0为假命题 D .命题綈q :∃x 0∈R ,x 20≤0为真命题解析:全称命题的否定是将“∀”改为“∃”,然后再否定结论.又当x =0时,x 2≤0成立,所以綈q 为真命题.6.(2018·郑州四校联考)命题“若a>b,则a+c>b+c”的否命题是( )A.若a≤b,则a+c≤b+cB.若a+c≤b+c,则a≤bC.若a+c>b+c,则a>bD.若a>b,则a+c≤b+c解析:命题的否命题是将原命题的条件和结论均否定,所以题中命题的否命题为“若a ≤b,则a+c≤b+c”,故选A.答案:A7.(2018·石家庄模拟)“x>1”是“x2+2x>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解析:由x2+2x>0,得x>0或x<-2,所以“x>1”是“x2+2x>0”的充分不必要条件.答案:A8.已知集合A={x|x2≥4},B={m}.若A∪B=A,则m的取值范围是( )A.(-∞,-2) B.[2,+∞)C.[-2,2] D.(-∞,-2]∪[2,+∞)解析:因为A∪B=A,所以B⊆A,即m∈A,得m2≥4,所以m≥2或m≤-2.答案:D9.(2018·石家庄模拟)已知a,b∈R,下列四个条件中,使“a>b”成立的必要不充分条件是( )A.a>b-1 B.a>b+1C.|a|>|b| D.2a>2b解析:由a>b-1不一定能推出a>b,反之由a>b可以推出a>b-1,所以“a>b-1”是“a>b”的必要不充分条件.故选A.答案:A10.已知命题p:“x=0”是“x2=0”的充要条件,命题q:“x=1”是“x2=1”的充要条件,则下列命题为真命题的是( )A.p∧q B.(綈p)∨qC.p∧(綈q) D.(綈p)∧q解析:易知命题p为真命题,q为假命题,根据复合命题的真值表可知p∧(綈q)为真命题.答案:C11.(2018·济宁模拟)已知命题p:“x<0”是“x+1<0”的充分不必要条件,命题q:若随机变量X~N(1,σ2)(σ>0),且P(0<X<1)=0.4,则P(0<X<2)=0.8,则下列命题是真命题的是( )A.p∨(綈q) B.p∧qC.p∨q D.(綈p)∧(綈q)解析:因为“x<0”是“x+1<0”的必要不充分条件,所以p为假命题,因为P(0<X<1)=P(1<X<2)=0.4,所以P(0<X<2)=0.8,q为真命题,所以p∨q为真命题.答案:C12.下列命题是假命题的是( )A.命题“若x2+x-6=0,则x=2”的逆否命题为“若x≠2,则x2+x-6≠0”B.若命题p:∃x0∈R,x20+x0+1=0,则綈p:∀x∈R,x2+x+1≠0C.若p∨q为真命题,则p、q均为真命题D.“x>2”是“x2-3x+2>0”的充分不必要条件解析:由复合命题的真假性知,p、q中至少有一个为真命题,则p∨q为真,故选项C 错误.答案:C二、填空题13.设命题p :∀a >0,a ≠1,函数f (x )=a x -x -a 有零点,则綈p :________. 解析:全称命题的否定为特称(存在性)命题,綈p :∃a 0>0,a 0≠1,函数f (x )=a x 0-x -a 0没有零点.答案:∃a 0>0,a 0≠1,函数f (x )=a x 0-x -a 0没有零点14.设全集U ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R },集合M =⎩⎨⎧(x ,y )⎪⎪⎪⎭⎬⎫y -3x -2=1,P ={(x ,y )|y ≠x +1},则∁U (M ∪P )=________.解析:集合M ={(x ,y )|y =x +1,且x ≠2,y ≠3},所以M ∪P ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R ,且x ≠2,y ≠3},则∁U (M ∪P )={(2,3)}.答案:{(2,3)}15.已知A ={x |x 2-3x +2<0},B ={x |1<x <a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________.解析:因为A ={x |x 2-3x +2<0}={x |1<x <2}⊆B ,所以a ≥2.答案:[2,+∞)16.若关于x 的不等式|x -m |<2成立的充分不必要条件是2≤x ≤3,则实数m 的取值范围是________.解析:由|x -m |<2得-2<x -m <2,即m -2<x <m +2.依题意有集合{x |2≤x ≤3}是{x |m -2<x <m +2}的真子集,于是有⎩⎪⎨⎪⎧m -2<2m +2>3,由此解得1<m <4,即实数m 的取值范围是(1,4).答案:(1,4)。
高考专题复习—集合与常用逻辑用语(解析版)➱第一讲集合◎基础巩固1.集合的基本概念(1)集合元素的性质:确定性、无序性、互异性.(2)元素与集合的关系①属于,记为∈;②不属于,记为∉.(3)常见数集的记法集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号N N +Z Q R(4)集合的表示方法:①列举法;②描述法;③韦恩图.2.集合间的基本关系关系自然语言符号语言Venn 图子集集合A 中所有元素都在集合B 中(即若x ∈A ,则x ∈B )A ⊆B(或B⊇A )真子集集合A 是集合B 的子集,且集合B 中至少有一个元素不在集合A 中A B 或B A集合相等集合A ,B 中的元素相同或集合A ,B 互为子集A =B3.集合的基本运算基本运算并集交集补集符号表示A ∪BA ∩B若全集为U ,则集合A 的补集为∁U A图形表示数学语言{x |x ∈A ,或x ∈B }{x |x ∈A,且x ∈B }{x |x ∈U ,且x ∉A }运算性质A ∪∅=A ;A ∪A =A;A ∪B =B ∪A .A ∩∅=∅;A ∩A =A;A ∩B =B ∩A .A ∪(∁U A )=U ;A ∩(∁U A )=∅;∁U (∁U A )=A.1.A∪B=A⇔B⊆A,A∩B=A⇔A⊆B.2.若集合A中含有n个元素,则它的子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集个数为2n-2.[思考辨析]判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.(1)∅={0}.()(2)空集是任何集合的子集,两元素集合是三元素集合的子集.()(3)a在集合A中,可用符号表示为a⊆A.()(4)N⊆N+⊆Z.()(5)若A={x|y=x2},B={(x,y)|y=x2},则A∩B={x|x∈R}.()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×[小题查验]1.若集合A={x∈N|x≤10},a=22,则下列结论正确的是()A.{a}⊆A B.a⊆AC.{a}∈A D.a∉A解析:D[由题意知A={0,1,2,3},由a=22,知a∉A.]2.已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为()A.1B.2C.3D.4解析:B[由题意可得:A∩B={2,4},故选B.]3.已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,2,4},B={2,5},则(∁U A)∪B=()A.{3,4,5}B.{2,3,5}C.{5}D.{3}解析:B[因为U={1,2,3,4,5},A={1,2,4},所以∁U A={3,5},又B={2,5},所以(∁U A)∪B={2,3,5}.] 4.已知集合A={x|x2-2x+a>0},且1∉A,则实数a的取值范围是________.解析:∵1∉{x|x2-2x+a>0},∴1∈{x|x2-2x+a≤0},即1-2+a≤0,∴a≤1.答案:(-∞,1]5.(教材改编)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}◎考点探究考点一集合的基本概念(自主练透)[题组集训]1.已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2≤3,x ∈Z ,y ∈Z },则A 中元素的个数为()A .9B .8C .5D .4解析:A[∵x 2+y 2≤3,∴x 2≤3,∵x ∈Z ,∴x =-1,0,1,当x =-1时,y =-1,0,1;当x =0时,y =-1,0,1;当x =1时,y =-1,0,1;所以共有9个,选A.]2.若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =()A.92B.98C .0D .0或98解析:D[若集合A 中只有一个元素,则方程ax 2-3x +2=0只有一个实根或有两个相等实根.当a =0时,x =23,符合题意;当a ≠0时,由Δ=(-3)2-8a =0,得a =98,所以a 的取值为0或98.]3.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:-324.已知集合M ={1,m },N ={n ,log 2n },若M =N ,则(m -n )2019=________.解析:由M =N =1,2n =m =m ,2n =1,=0,=12,=2.∴(m -n )2019=-1或0.答案:-1或01.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(师生共研)[典例](1)已知集合A ={x |ax =1},B ={x |x 2-1=0},若A ⊆B ,则a 的取值构成的集合是()A .{-1}B .{1}C .{-1,1}D .{-1,0,1}(2)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](1)由题意,得B ={-1,1},因为A ⊆B ,所以当A =∅时,a =0;当A ={-1}时,a =-1;当A ={1}时,a =1.又A 中至多有一个元素,所以a 的取值构成的集合是{-1,0,1}.故选D.(2)当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2.当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.+1≥-2m -1≤7+1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4.[答案](1)D (2){m |m ≤4}[互动探究]本例(1)中若A ={x |ax >1(a ≠0)},B ={x |x 2-1>0},其它条件不变,则a 的取值范围是________.解析:由题意,得B ={x |x >1,或x <-1},对于集合A ,①当a >0时,A |x >1a因为A ⊆B ,所以1a ≥1.又a >0,所以0<a ≤1.②当a <0时,A |x <1a因为A ⊆B ,所以1a ≤-1,又a <0,所以-1≤a <0,综上所述,0<a ≤1,或-1≤a <0.答案:[-1,0)∪(0,1]由集合的关系求参数的关键点由两集合的关系求参数,其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,而且常要对参数进行讨论,注意区间端点的取舍.提醒:解决两个集合的包含关系时,要注意空集的情况.[跟踪训练](1)若集合A ={x |ax 2+ax +1=0}的子集只有两个,则实数a =________.解析:∵集合A 的子集只有两个,∴A 中只有一个元素,即方程ax 2+ax +1=0只有一个根.当a =0时方程无解.当a ≠0时,Δ=a 2-4a =0,∴a =4.故a =4.答案:4(2)已知集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是(c ,+∞),其中c =________.解析:由log 2x ≤2,得0<x ≤4,即A ={x |0<x ≤4},而B =(-∞,a ).由于A ⊆B ,如图所示,则a >4,即c =4.答案:4考点三集合的基本运算(多维探究)[命题角度1]求交集、并集1.(文科)已知集合A ={0,2},B ={-2,-1,0,1,2},则A ∩B =()A .{0,2}B .{1,2}C .{0}D .{-2,-1,0,1,2}解析:A[根据集合交集中元素的特征,可以求得A ∩B ={0,2},故选A.]2.(文科)已知集合A ={x |x <2},B ={x |3-2x >0},则()A .A ∩B |x B .A ∩B =∅C .A ∪B |xD .A ∪B =R解析:A[由3-2x >0得x <32,所以A ∩B ={x |x <2}|x |x ,故选A.][命题角度2]集合的交、并、补的综合运算3.(文科)设集合A ={1,2,3,4,5,6},B ={x |2<x <5},则A ∩(∁R B )等于()A .{2,3,4,5}B .{1,2,5,6}C .{3,4}D .{1,6}解析:B[因为∁R B ={x |x ≤2,或x ≥5},A ={1,2,3,4,5,6};所以A ∩(∁R B )={1,2,5,6}.][命题角度3]利用集合的基本运算求参数的取值(范围)4.设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0}.若A ∩B ={1},则B =()A .{1,-3}B .{1,0}C .{1,3}D .{1,5}解析:C[由题意知x =1是方程x 2-4x +m =0的解,代入解得m =3,所以x 2-4x +3=0,解得x =1或x =3,从而B ={1,3}.]5.已知集合A ={x |x ≤a },B ={x |1≤x ≤2},且A ∪∁R B =R ,则实数a 的取值范围是________.解析:∁R B ={x |x <1,或x >2},要使A ∪(∁R B )=R ,则a ≥2.答案:[2,+∞)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.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.考点四集合的新定义问题(师生共研)数学抽象——集合新定义中的核心素养以集合为背景的新定义问题常以“问题”为核心,以“探究”为途径,以“发现”为目的,这类试题只是以集合为依托,考查考生对新概念的理解,充分体现了核心素养中的数学抽象.[典例]设A是自然数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k2∉A,且k∉A,那么k是A的一个“酷元”,给定S={x∈N|y=lg(36-x2)},设M⊆S,集合M中有两个元素,且这两个元素都是M的“酷元”,那么这样的集合M有()A.3个B.4个C.5个D.6个[解析]C[由36-x2>0可解得-6<x<6,又x∈N,故x可取0,1,2,3,4,5,故S={0,1,2,3,4,5}.由题意可知:集合M不能含有0,1,且不能同时含有2,4.故集合M可以是{2,3}、{2,5}、{3,5}、{3,4}、{4,5}.]解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(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,应用到具体的解题过程之中.(2)用好集合的性质.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.[跟踪训练]定义一种新的集合运算△:A△B={x|x∈A,且x∉B}.若集合A={x|x2-4x+3<0},B={x|2≤x≤4},则按运算△,B△A等于()A.{x|3<x≤4}B.{x|3≤x≤4}C.{x|3<x<4}D.{x|2≤x≤4}解析:B[A={x|1<x<3},B={x|2≤x≤4},由题意知,B△A={x|x∈B,且x∉A}={x|3≤x≤4}.]◎课时作业[基础训练组]1.已知集合A ={1,3,5,7},B ={2,3,4,5},则A ∩B =()A .{3}B .{5}C .{3,5}D .{1,2,3,4,5,7}解析:C[A ={1,3,5,7},B ={2,3,4,5},∴A ∩B ={3,5},故选C.]2.集合P ={x |0≤x <3},M ={x ||x |≤3},则P ∩M =()A .{1,2}B .{0,1,2}C .{x |0≤x <3}D .{x |0≤x ≤3}解析:C[集合P ={x |0≤x <3},M ={x ||x |≤3}={x |-3≤x ≤3},则P ∩M ={x |0≤x <3}.]3.如图,I 为全集,M 、P 、S 是I 的三个子集,则阴影部分所表示的集合是()A .(M ∩P )∩SB .(M ∩P )∪SC .(M ∩P )∩∁I SD .(M ∩P )∪∁I S解析:C [图中的阴影部分是M ∩P 的子集,不属于集合S ,属于集合S 的补集的子集,即是∁I S 的子集,则阴影部分所表示的集合是(M ∩P )∩∁I S .故选C.]4.满足{2018}⊆A {2018,2019,2020}的集合A 的个数为()A .1B .2C .3D .4解析:C[满足{2018}⊆A{2018,2019,2020}的集合A 可得:A ={2018},{2018,2019},{2018,2020}.因此满足的集合A 的个数为3.]5.已知集合P ={x |x 2≤1},M ={a }.若P ∪M =P ,则a 的取值范围是()A .(-∞,-1]B .[1,+∞)C .[-1,1]D .(-∞,-1]∪[1,+∞)解析:C[因为P ∪M =P ,所以M ⊆P ,即a ∈P ,得a 2≤1,解得-1≤a ≤1,所以a 的取值范围是[-1,1].]6.已知集合A ={y |y =x 2-1},B ={x |y =lg(x -2x 2)},则∁R (A ∩B )=()A.0B .(-∞,0)∪12,+∞D .(-∞,0]∪12,+∞解析:D[A ={y |y =x 2-1}=[0,+∞),B ={x |y =lg(x -2x 2)}A ∩B所以∁R (A ∩B )=(-∞,0]∪12,+7.已知A =[1,+∞),B ∈R |12a ≤x ≤2a -A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是()A .[1,+∞) B.12,1 C.23,+∞D .(1,+∞)解析:A[因为A ∩B ≠∅a -1≥1,a -1≥12a ,解得a ≥1,故选A.]8.函数y =x -2与y =ln(1-x )的定义域分别为M ,N ,则M ∪N =()A .(1,2]B .[1,2]C .(-∞,1]∪[2,+∞)D .(-∞,1)∪[2,+∞)解析:D[使x -2有意义的实数x 应满足x -2≥0,∴x ≥2,∴M =[2,+∞),y =ln(1-x )中x 应满足1-x>0,∴x <1,∴N =(-∞,1),所以M ∪N =(-∞,1)∪[2,+∞),故选D.]9.已知集合A ={(x ,y )|x ,y ∈R ,x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|x ,y ∈R ,y =4x 2-1},则A ∩B 的元素个数是________.解析:集合A 是以原点为圆心,半径等于1的圆周上的点的集合,集合B 是抛物线y =4x 2-1上的点的集合,观察图像可知,抛物线与圆有3个交点,因此A ∩B 中含有3个元素.答案:310.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]11.对于集合M 、N ,定义M -N ={x |x ∈M ,且x ∉N },M ⊕N =(M -N )∪(N -M ).设A ={y |y =3x ,x ∈R },B ={y |y =-(x -1)2+2,x ∈R },则A ⊕B =________.解析:由题意得A ={y |y =3x ,x ∈R }={y |y >0},B ={y |y =-(x -1)2+2,x ∈R }={y |y ≤2},故A -B ={y |y >2},B -A ={y |y ≤0},所以A ⊕B ={y |y ≤0,或y >2}.答案:(-∞,0]∪(2,+∞)12.若A ={x |ax 2-ax +1≤0,x ∈R }=∅,则a 的取值范围是________.解析:∵A ={x |ax 2-ax +1≤0,x ∈R }=∅,∴a =0>0=(-a )2-4a <0,解得0≤a <4.∴a 的取值范围是[0,4).[能力提升组]13.集合U =R ,A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |y =ln(1-x )},则图中阴影部分所表示的集合是()A .{x |x ≥1}B .{x |1≤x <2}C .{x |0<x ≤1}D .{x |x ≤1}解析:B [易知A =(-1,2),B =(-∞,1),∴∁U B =[1,+∞),A ∩(∁U B )=[1,2).因此阴影部分表示的集合为A ∩(∁U B )={x |1≤x <2}.]14.设P ,Q 为两个非空实数集合,定义集合P *Q ={z |z =a ÷b ,a ∈P ,b ∈Q },若P ={-1,0,1},Q ={-2,2},则集合P *Q 中元素的个数是()A .2B .3C .4D .5解析:B[当a =0时,无论b 取何值,z =a ÷b =0;当a =-1,b =-2时,z =(-1)÷(-2)=12;当a =-1,b =2时,z =(-1)÷2=-12;当a =1,b =-2时,z =1÷(-2)=-12;当a =1,b =2时,z =1÷2=12.故P *Q ,12,-3个元素.]15.若集合A={x|(a-1)x2+3x-2=0,x∈R}有且仅有两个子集,则实数a的值为________.解析:由题意知,方程(a-1)x2+3x-2=0,x∈R,有一个根,∴当a=1时满足题意,当a≠1时,Δ=0,即9+8(a-1)=0,解得a=-18.答案:1或-1816.某班共有学生40名,在乒乓球、篮球、排球三项运动中每人至少会其中的一项,有些人会其中的两项,没有人三项均会.若该班18人不会打乒乓球,24人不会打篮球,16人不会打排球,则该班会其中两项运动的学生人数是________.解析:设同时会打乒乓球和篮球的学生有x人,同时会打乒乓球和排球的学生有y人,同时会打排球和篮球的学生有z人,∵该班18人不会打乒乓球,24人不会打篮球,16人不会打排球,∴该班会打乒乓球或篮球的学生有24人,会打乒乓球或排球的学生有16人,会打篮球或打排球有22人,∴x+y+z=24+16+22-40=22.∴该班会其中两项运动的学生人数是22.答案:22➱第二讲命题、充分条件与必要条件◎基础巩固1.命题的概念可以判断真假、用文字或符号表述的语句叫作命题.其中判断为真的语句叫真命题,判断为假的语句叫假命题.2.四种命题及其关系3.四种命题的真假关系(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.4.充分条件与必要条件(1)如果p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.(2)如果p⇒q,q⇒p,则p是q的充要条件.1.互为逆否的两个命题具有相同的真假性,互逆的或互否的两个命题真假性没有关系.2.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”).[思考辨析]判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.(1)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.()(2)若p是q成立的充分条件,则q是p成立的必要条件.()(3)若p是q成立的充要条件,则可记为p⇔q.()(4)命题“若p,则q”的否命题是“若p,则q”.()答案:(1)√(2)√(3)√(4)×[小题查验]1.“x=1”是“x2-2x+1=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解析:A[因为x2-2x+1=0有两个相等的实数根为x=1,所以“x=1”是“x2-2x+1=0”的充要条件.] 2.给出命题:“若实数x,y满足x2+y2=0,则x=y=0”,在它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数是()A.0个B.1个C.2个D.3个解析:D[原命题显然正确,其逆命题为:若x=y=0,则x2+y2=0,显然也是真命题,由四种命题之间的关系知,其否命题、逆否命题也都是真命题.故选D.]3.“a=1”是“直线ax+y+1=0与直线(a+2)x-3y-2=0垂直”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:B[直线ax+y+1=0与直线(a+2)x-3y-2=0垂直的充要条件为a(a+2)+1×(-3)=0,解得a=14.(教材改编)已知命题:若m>0,则方程x2+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≤05.下列命题:①若ac2>bc2,则a>b;②若sinα=sinβ,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)=log2x,则f(|x|)是偶函数.其中正确命题的序号是________.解析:对于①,∵ac2>bc2,∴c2>0,∴a>b正确;对于②,sin30°=sin150°⇒/30°=150°,所以②错误;对于③,l1∥l2⇔A1B2=A2B1,即-2a=-4a⇒a=0且A1C2≠A2C1,所以③正确;④显然正确.答案:①③④◎考点探究考点一命题的四种形式及其关系(自主练透)[题组集训]1.命题p:若a>b,则a-1>b-1,则命题p的否命题为()A.若a>b,则a-1≤b-1B.若a≥b,则a-1<b-1C.若a≤b,则a-1≤b-1D.若a<b,则a-1<b-1解析:C[根据否命题的定义:若原命题为:若p,则q,否命题为:若非p,则非q.∵原命题为:若a>b,则a-1>b-1,∴否命题为:若a≤b,则a-1≤b-1,故选C.]2.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: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.]3.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②④.1.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.提醒:当一个命题有大前提而要写出其他三种命题时,必须保留大前提,也就是大前提不动.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、必要条件的判断与应用(多维探究)[命题角度1]充分、必要条件的判定1.设p∶0<x<1,q∶2x≥1,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:A[q∶2x≥1,解得x≥0.又p∶0<x<1,则p是q的充分不必要条件.]2.函数f(x)在x=x0处导数存在,若p∶f′(x0)=0,q∶x=x0是f(x)的极值点,则()A.p是q的充分必要条件B.p是q的充分条件,但不是q的必要条件C.p是q的必要条件,但不是q的充分条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件解析:C[函数在x=x0处有导数且导数为0,x=x0未必是函数的极值点,还要看函数在这一点左右两边的导数的符号,若符号一致,则不是极值点;反之,若x=x0为函数的极值点,则函数在x=x0处的导数一定为0,所以p是q的必要不充分条件.]3.已知向量a=(-2,m),b m∈R,则“a⊥(a+2b)”是“m=2”的()A.充要条件B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件解析:B[∵a=(-2,m),b m∈R,∴a+2b=(4,2m)若a⊥(2a+2b),则-8+2m2=0,解得m=±2,故“a⊥(a+2b)”是“m=2”的必要不充分条件.]命题的充分、必要条件的判断方法(1)定义法:直接判断若p则q、若q则p的真假.(2)等价法:利用A⇒B与非B⇒非A,B⇒A与非A⇒非B,A⇔B与非B⇔非A的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.(3)利用集合间的包含关系判断:若A⊆B,则A是B的充分条件或B是A的必要条件;若A=B,则A是B的充要条件.[命题角度2]利用充要条件求参数的取值(范围)逻辑推理——充分、必要条件关系中的核心素养充分、必要条件问题中常涉及参数取值(范围)问题,直接解决较为困难,先用等价转化思想,将复杂、生疏的问题转化为简单、熟悉的问题来解决,充分体现“逻辑推理”的核心素养.4.已知p:-2≤x≤10,q:(x-a)(x-a-1)>0,若p是q成立的充分不必要条件,则实数a的取值范围是______.[破题关键点]若p是q成立的充分不必要条件,则{x|-2≤x≤10} {x|x>a+1,或x<a},即转化为相对应的集合间的基本关系来求实数a的取值范围.解析:由(x-a)(x-a-1)>0,得x>a+1或x<a,由题意,得{x|-2≤x≤10} {x|x>a+1,或x<a},所以a+1<-2或a>10,即a<-3或a>10.答案:(-∞,-3)∪(10,+∞)[互动探究]本例中,若p:-2<x<10,q:(x-a)(x-a-1)≥0,其他条件不变,则a的取值范围是______.解析:由(x-a)(x-a-1)≥0,得x≥a+1或x≤a,由题意得{x|-2<x<10} {x|x≥a+1,或x≤a}.所以a+1≤-2,或a≥10,即a≤-3,或a≥10.答案:(-∞,-3]∪[10,+∞)(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,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式求解.(2)注意利用转化的方法理解充分必要条件:若非p是非q的充分不必要(必要不充分、充要)条件,则p是q的必要不充分(充分不必要、充要)条件.◎课时作业[基础训练组]1.命题“若a 2+b 2=0,a ,b ∈R ,则a =b =0”的逆否命题是()A .若a ≠b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2=0B .若a =b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0C .若a ≠0且b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0D .若a ≠0或b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0解析:D[写逆否命题只要交换命题的条件与结论,并分别否定条件与结论即可.]2.设a ∈R ,则“a >3”是“函数y =log a (x -1)在定义域上为增函数”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:A[因为函数y =log a (x -1)在定义域(1,+∞)上为增函数,所以a >1,因此“a >3”是“函数y =log a (x -1)在定义域上为增函数”的充分不必要条件.]3.“m =1”是“圆C 1:x 2+y 2+3x +4y +m =0与圆C 2“x 2+y 2=4的相交弦长为23”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:A[由题意知圆C 1与圆C 2的公共弦所在的直线是3x +4y +m +4=0,故(0,0)到3x +4y +m +4=0的距离d=|m +4|5=4-3=1,即|m +4|=5,解得m =1或m =-9.故m =1是m =1或m =-9的充分不必要条件,故选A.4.已知条件p :|x -4|≤6,条件q :x ≤1+m ,若p 是q 的充分不必要条件,则m 的取值范围是()A .(-∞,-1]B .(-∞,9]C .[1,9]D .[9,+∞)解析:D[由|x -4|≤6,解得-2≤x ≤10,即p :-2≤x ≤10;又q :x ≤1+m ,若p 是q 的充分不必要条件,则1+m ≥10,解得m ≥9.故选D.]5.若x >m 是x 2-3x +2<0的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是()A .[1,+∞)B .(-∞,2]C .(-∞,1]D .[2,+∞)解析:C[由x 2-3x +2<0得1<x <2,若x >m 是x 2-3x +2<0的必要不充分条件,则m ≤1,即实数m 的取值范围是(-∞,1].]6.a 2+b 2=1是a sin θ+b cos θ≤1恒成立的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:A[因为a sin θ+b cos θ=a 2+b 2sin (θ+φ)≤a 2+b 2,所以由a 2+b 2=1可推得a sin θ+b cos θ≤1恒成立.反之,取a =2,b =0,θ=30°,满足a sin θ+b cos θ≤1,但不满足a 2+b 2=1,即由a sin θ+b cos θ≤1推不出a 2+b 2=1,故a 2+b 2=1是a sin θ+b cos θ≤1恒成立的充分不必要条件.故选A.]7.“m >1”是“函数f (x )=3x +m -33在区间[1,+∞)无零点”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:A[因为函数f (x )=3x +m -33在区间[1,+∞)上单调递增且无零点,所以f (1)=31+m -33>0,即m +1>32,解得m >12,故“m >1”是“函数f (x )=3x +m -33在区间[1,+∞)无零点的充分不必要条件,故选A.]8.设等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n .给出命题s :若|q |=2,则S 6=7S 2,则在命题s 的逆命题、否命题、逆否命题中,错误命题的个数是()A .3B .2C .1D .0解析:B[若|q |=2,则q 2=2,S 6=a 1(1-q 6)1-q =a 1(1-q 2)(1+q 2+q 4)1-q =7·a 1(1-q 2)1-q=7S 2,所以原命题为真,从而逆否命题为真;而当S 6=7S 2时,显然q ≠1,这时a 1(1-q 6)1-q =7·a 1(1-q 2)1-q ,解得q =-1或|q |=2,因此,逆命题为假,否命题为假,故错误命题的个数为2.]9.《左传·僖公十四年》有记载:“皮之不存,毛将焉附?”这句话的意思是说皮都没有了,毛往哪里依附呢?比喻事物失去了借以生存的基础,就不能存在.皮之不存,毛将焉附?则“有毛”是“有皮”的_______条件(将正确的序号填入空格处).①充分条件②必要条件③充要条件④既不充分也不必要条件解析:由题意知“无皮”⇒“无毛”,所以“有毛”⇒“有皮”即“有毛”是“有皮”的充分条件.答案:①10.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,则“a ≤b ”是“sin A ≤sin B ”的__________条件.解析:由正弦定理,得a sin A =bsin B,故a ≤b ⇔sin A ≤sin B.答案:充要11.若“x >a ”是“x 2-5x +6≥0”成立的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是_________.解析:由x 2-5x +6≥0得x ≥3或x ≤2,若“x >a ”是“x 2-5x +6≥0”成立的充分不必要条件,则a ≥3,即实数a 的取值范围是[3,+∞).答案:[3,+∞)12.已知条件p :2x 2-3x +1≤0,条件q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0.若非p 是非q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________.解析:由2x 2-3x +1≤0,得12≤x ≤1,∴命题p |12≤x ≤由x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0,得a ≤x ≤a +1,∴命题q 为{x |a ≤x ≤a +1}.非p 对应的集合A |x >1或x q 对应的集合B ={x |x >a +1或x <a }.∵非p 是非q 的必要不充分条件,∴a +1≥1且a ≤12,∴0≤a ≤12,即实数a 的取值范围是0,12.答案:0,12[能力提升组]13祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如果在等高处的截面积恒相等,那么体积相等.设A ,B 为两个同高的几何体,p :A ,B 的体积不相等,q :A ,B 在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,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:A[设命题a :“若p ,则q ”,可知命题a 是祖暅原理的逆否命题,则a 是真命题.故p 是q 的充分条件.设命题b :“若q ,则p ”,若A 比B 在某些等高处的截面积小一些,在另一些等高处的截面积大一些,且大的总量与小的总量相抵,则它们的体积还是一样的.所以命题b 是假命题,即p 不是q 的必要条件.综上所述,p 是q 的充分不必要条件.故选A.]14.已知条件p :4x -1≤-1,条件q :x 2+x <a 2-a ,且非q 的一个充分不必要条件是非p ,则a 的取值范围是()A.-2,-12B.12,2C .[-1,2],12∪[2,+∞)解析:C [由4x -1≤-1,移项得4x -1+1≤0,通分得x +3x -1≤0,解得-3≤x <1;由x 2+x <a 2-a ,得x 2+x -a 2+a <0.由非q 的一个充分不必要条件是非p ,可知非p 是非q 的充分不必要条件,即p 是q 的必要不充分条件,即条件q 对应的x 取值集合是条件p 对应的x 取值集合的真子集.设f (x )=x 2+x -a 2+a -3)=-a 2+a +6≥0,1)=-a 2+a +2≥0,2<a <31≤a ≤2∴-1≤a ≤2,故选C.]15.给出下列命题:①“数列{a n }为等比数列”是“数列{a n a n +1}为等比数列”的充分不必要条件;②“a =2”是“函数f (x )=|x -a |在区间[2,+∞)上为增函数”的充要条件;③“m =3”是“直线(m +3)x +my -2=0与直线mx -6y +5=0互相垂直”的充要条件;④设a ,b ,c 分别是△ABC 三个内角A ,B ,C 所对的边,若a =1,b =3,则“A =30°”是“B =60°”的必要不充分条件.其中真命题的序号是________.解析:对于①,当数列{a n }为等比数列时,易知数列{a n a n +1}是等比数列,但当数列{a n a n +1}为等比数列时,数列{a n }未必是等比数列,如数列1,3,2,6,4,12,8显然不是等比数列,而相应的数列3,6,12,24,48,96是等比数列,因此①正确;对于②,当a ≤2时,函数f (x )=|x -a |在区间[2,+∞)上是增函数,因此②不正确;对于③,当m =3时,相应的两条直线互相垂直,反之,这两条直线垂直时,不一定有m =3,也可能m =0.因此③不正确;对于④,由题意得b a =sin B sin A =3,若B =60°,则sin A =12,注意到b >a ,故A =30°,反之,当A =30°时,有sin B =32,由于b >a ,所以B =60°或B =120°,因此④正确.综上所述,真命题的序号是①④.答案:①④16.设命题p :2x -1x -1<0,命题q ∶x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0,若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.解析:2x -1x -1<0⇒(2x -1)(x -1)<0⇒12<x <1,x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0⇒a ≤x ≤a +1.[a ,a +1].≤12,+1≥1,解得0≤a ≤12.答案:0,12。
专题一会合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数第一讲会合、常用逻辑用语高考导航高考对会合的考察主假如会合的含义、会合之间的基本关系和会合的运算,而且以会合的运算为主.试题常常与不等式的解集、函数的定义域、方程的解集、平面上的点集等互相交汇,试题难度不大.2.高考对常用逻辑用语的考察主假如命题、充要条件、逻辑联结词和量词,而且以充要条件的判断、命题真假的判断为主,对含有量词的命题的否认也是一个值得注意的考点.1.(2017 ·全国卷Ⅲ )已知会合 A={1,2,3,4} ,B={2,4,6,8} ,则 A∩B 中元素的个数为 ()A .1 B.2 C.3 D.4[分析]A∩B={2,4} ,所以元素个数为 2,应选 B.[答案]B2.(2017 ·北京卷 )已知全集 U=R,会合 A={ x|x<-2 或 x>2} ,则?U=A()A .(-2,2)B.(-∞,- 2)∪(2,+∞ )C.[-2,2]D.(-∞,- 2]∪[2,+∞ )[ 分析 ] ?U A ={ x|-2≤x ≤2} = [-2,2].[答案]C3. (2017·天津卷)设 θ∈ R ,则“ πθ-12 π <12”是“1sin θ<2”的()A .充足而不用要条件B .必需而不充足条件C .充要条件D .既不充足也不用要条件π πππ ππ[分析]∵ θ-12 <12? - 12<θ- 12<12? 0<θ<6,1 7π ππsin θ< 2 ? θ ∈ 2k π- 6 ,2k π+6 , k ∈ Z,0,67π π2k π- 6 ,2k π+ 6 ,k ∈Z ,π π 1∴ “ θ-12 <12”是 “sin θ<2”的充足而不用要条件. [答案] A4.(2017 ·河北石家庄一模 )以下选项中,说法正确的选项是 ()A .若 a>b>0,则 ln a<lnbB .向量 a =(1,m),b =(m,2m -1)(m ∈R )垂直的充要条件是m=1.命题“∈ *, n + n -1 *, nC·”的否认是“ ? n ∈N 3 ≥(n +? n N 3 >(n 2) 2n - 1”2) ·2D .已知函数 f(x)在区间 [a ,b]上的图象是连续不停的, 则命题“若 f(a) ·f(b)<0,则 f(x)在区间 (a ,b)内起码有一个零点”的抗命题为假命题[ 分析 ] ∵函数 y =lnx(x>0)是增函数,∴若 a>b>0,则 lna>lnb ,故 A 错误;若 a ⊥b ,则 m +m(2m -1)=0,解得 m =0,故 B 错误;*, nn -1*, nn -命题 “? n ∈ N 3 >(n + 2) ·2 ” 的否认是 “? n ∈N 3 ≤(n + 2) ·21”,故 C 错误;命题“若 f(a) ·f(b)<0,则 f(x)在区间 (a,b)内起码有一个零”的抗命题“若 f(x) 在区间 (a, b)内起码有一个零点,则f(a) ·f(b)<0”是假命题,如函数f(x)=x2-2x-3 在区间 [-2,4]上的图象连续不停,且在区间(- 2,4)内有两个零点,但f(-2) ·f(4)>0,故 D 正确.应选 D.[答案]D5.(2017 ·北京西城二模 )若“x>1”是“不等式 2x>a-x 建立”的必需而不充足条件,则实数 a 的取值范围是 ________.[ 分析 ]不等式2x>a-x? 2x+x>a? (2x+x)min>a,又由于函数f(x)=2x+x 为增函数,所以当 x>1 时, (2x+x)min >3,所以 a>3.[ 答案 ] a>3考点一会合的关系与运算会合的运算性质及重要结论(1)A∪A=A,A∪?=A,A∪B=B∪A.(2)A∩A=A,A∩?=?, A∩B=B∩A.(3)A∩(?U A)=?, A∪(?U A)=U.(4)A∩B=A? A? B,A∪B=A? B? A.[对点训练 ]1. (2017·全国卷Ⅰ )已知会合 A= { x|x<2} ,B={ x|3-2x>0} ,则()A .∩= x|x<3B.∩ =A B2 A B ?C.A∪B= x|x<3D.A∪B=R 2[分析]由 3-2x>0,得3x<2,所以B=3x|x<2 ,故A∩B=3x|x<2 ,A∪ B={ x|x<2}[答案]A.应选 A.2.(2017 ·河北邯郸模拟 )会合 A={ x|-2≤x≤2} ,B={ y|y=x,0≤x≤4} ,则以下关系正确的选项是()A .A??RB B.B??R AC.?R A??R B D.A∪B=R[分析]依题意得B={ y|0≤y≤2} ,所以B? A,?R A??R B,选C.[答案]C3.(2017 ·河南开封月考 )设会合 U=R,A={ x|2x(x-2) <1} ,B={ x|y =ln(1-x)} ,则图中暗影部分表示的会合为()A .{ x|x≥1}B.{ x|1≤x<2}C.{ x|0<x≤1}D.{ x|x≤1}[分析 ] 易知x(x-2)<1} = { x|x(x- 2)<0} ={ x|0<x<2} ,B=A={ x|2{ x|y=ln(1-x)} ={ x|1- x>0} ={ x|x<1} ,则 ?U B={ x|x≥1} ,暗影部分表示的会合为 A∩(?U B)={ x|1≤x<2} .[答案] B.·云南师大附中模拟)会合=2-a≤0} ,B={ x|x<2} ,4 (2017A{ x|x 若 A∪B=B,则实数 a 的取值范围是 ()A .(-∞, 4]B.(-∞, 4)C.[0,4]D.(0,4)[分析] A∪B=B 即 A? B会合 A 就是不等式 x2-a≤0,即 x2≤a 的解集.不等式无解,故A=?.此时明显知足A? B.②当 a=0 时,不等式为 x2≤0,解得 x=0,所以 A={0} .③当 a>0 时,解不等式 x2≤a,得- a≤x≤ a.所以 A=[- a, a] .由 A? B 可得, a<2,解得 0<a<4.综上,实数 a 的取值范围为 (-∞,0)∪{0} ∪(0,4)=(-∞,4).应选 B.[答案]B解决会合问题的 3 个注意点(1)要明确会合的意义,组成会合的元素及知足的性质.(2)关系要分类:已知两个会合的关系,求参数的取值,要注意对空集的议论.(3)“端点”要弃取:要注意在利用两个会合的子集关系确立不等式组时,端点值的弃取问题,必定要代入查验,不然可能产生增解或漏解现象.【易错提示】注意元素的互异性及空集的特别性.考点二充要条件的判断1.充足条件与必需条件若 p? q,则 p 是 q 的充足条件, q 是 p 的必需条件;若 p? q,则p,q 互为充要条件.2.充要条件与会合的关系设命题 p 对应会合 A,命题 q 对应会合 B,则 p? q 等价于 A? B,p? q 等价于 A=B.角度 1:充要性的判断【例 1-1】(2017 ·北京卷 )设m,n为非零向量,则“存在负数λ,使得 m=λn”是“ m·n<0”的()A .充足而不用要条件B.必需而不充足条件C.充要条件D.既不充足也不用要条件[ 分析 ] 由于m,n是非零向量,所以m·n=|m| |·n|cos〈m,n〉<0 的充要条件是 cos〈m,n〉<0.由于λ<0,则由m=λn可知m,n的方向相反,〈m,n〉=180°,所以cos〈m,n〉<0,所以“存在负数λ,使得 m=λn”可推得“m·n<0”;而由“m·n<0”,可推得“cos〈m,n〉<0”,但不必定推得“m,n 的方向相反”,进而不必定推得“存在负数λ,使得 m=λn”.综上所述,“存在负数λ,使得 m =λn”是“m·n<0”的充足而不用要条件,应选A.[ 答案 ] A 角度 2:利用充要性求参数值或取值范围[ 分析 ]解法一:由2x2-3x+1≤0,得12≤x≤1,1∴命题 p 为 x|2≤x≤1 .由 x2-(2a+1)x+a(a+1)≤0,得 a≤x≤a+1,∴命题 q 为{ x|a≤x≤a+1} .1綈 p 对应的会合 A= x|x>1或x<2,綈 q 对应的会合 B={ x|x>a+1 或 x<a} .∵綈 p 是綈 q 的必需不充足条件,∴ B A.11∴ a+1≥1 且 a≤2,∴ 0≤a≤2.1即实数 a 的取值范围是 0,2 .解法二:∵ 綈 p 是綈 q 的必需不充足条件,∴依据原命题与逆否命题等价,得p 是 q 的充足不用要条件.1由解法一知 p: P={ x|2≤x≤1} ,q:Q={ x|a≤x≤a+1} ,1a≤2,1∴ p? q,即 P Q?∴0≤a≤2.a+ 1≥1,[答案]0,12充足条件与必需条件的 3 种判断方法(1)定义法:正、反方向推理,若p? q,则p 是q 的充足条件(或q 是p 的必需条件);若 p? q,且qD?/p,则p 是q 的充足不用要条件(或q 是p 的必需不充足条件).(2)会合法:利用会合间的包括关系.比如,若A? B,则 A 是B的充足条件 (B 是 A 的必需条件 );若 A=B,则 A 是 B 的充要条件.(3)等价法:将命题等价转变为另一个便于判断真假的命题.[对点训练 ]1.[角度 1](2017 ·吉林省实验中学模拟 )“等式sin(α+γ)=sin2β建立”是“α,β,γ成等差数列”的()A .充足而不用要条件B.必需而不充足条件C.充要条件D.既不充足也不用要条件π5π[ 分析 ] 明显当α+γ=6,2β=6时,等式 sin(α+γ)=sin2β建立,但α,β,γ不行等差数列,所以充足性不知足;若α,β,γ成等差数列,则α+γ=2β,明显等式 sin(α+γ)=sin2β建立,所以必需性知足.故选 B.[答案]B2.角度2](2017·宁波质检已知“ -2>3(x-m)”是“2+3x [)(x m)x-4<0”的必需不充足条件,则实数m 的取值范围为 ________.[ 分析 ]由(x-m)2>3(x-m),得(x-m)(x-m-3)>0,即x>m+3或 x<m.由 x2+3x-4<0,解得- 4<x<1.由于“(x-m)2>3(x-m)”是“x2+3x-4<0”的必需不充足条件,所以 m+3≤-4 或 m≥1,解得 m≤-7 或 m≥1,即实数 m 的取值范围为 (-∞,- 7]∪[1,+∞).[答案 ] (-∞,- 7]∪[1,+∞)考点三命题的真假判断与否认1.四种命题的关系(1)两个命题互为逆否命题,它们有同样的真假性;(2)两个命题为互抗命题或互否命题,它们的真假性没相关系.2.复合命题真假的判断方法含逻辑联络词的命题的真假判断:“p∨q”有真则真,其他为假;“p∧q”有假则假,其他为真;“綈 p”与“p”真假相反.3.全称量词与存在量词(1)全称命题 p:? x∈M ,p(x),它的否认綈 p:? x0∈M,綈 p(x0).(2)特称命题 p:? x0∈M,p(x0),它的否认綈 p:? x∈M,綈 p(x).[对点训练 ]π1. (2017 ·安徽马鞍山模拟 )命题“若△ ABC 有一内角为3,则△ABC 的三内角成等差数列”的抗命题()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[ 分析 ]原命题明显为真,原命题的抗命题为“若△ ABC的三内π角成等差数列,则△ ABC 有一内角为3”,它是真命题.[答案]D2.(2017·西安质量检测)已知命题:∈,log2(3x+1)≤0,p? x R则()A .p是假命题;綈:? x∈R,x+1)≤0p log2(3B.p 是假命题;綈 p:? x∈R,log2(3x+1)>0 C.p 是真命题;綈 p:? x∈R,log2(3x+1)≤0D.p 是真命题;綈 p:? x∈R,log2(3x+1)>0[ 分析 ]∵3x>0,∴ 3x+1>1,则log2(3x+1)>0,∴ p是假命题;綈 p:? x∈R,log2(3x+1)>0.应选 B.[答案] B3.(2017·山东卷已知命题:∈,2-x+1≥0;命题 q:)p? x R x若 a2<b2,则 a<b.以下命题为真命题的是 ()A .p∧q B.p∧綈 qC.綈 p∧q D.綈 p∧綈 q[ 分析 ] y=x2-x+1 为定义在R上且张口向上的二次函数,存在 x 使得 x2-x+1≥0,所以 p 命题为真,綈 p 为假.a2<b2不可以推出a<b.简单反例:12<(-2)2,但1>-2,所以q命题为假,綈 q 为真.所以 p∧綈 q 为真, p∧q,綈 p∧q,綈 p∧綈 q 皆为假,应选B.[答案]B4.已知命题 p:函数 f(x)=2ax2- x-1 在(0,1)内恰有一个零点;命题 q:函数 y=x2-a在(0,+∞)上是减函数.若 p∧(綈 q)为真命题,则实数 a 的取值范围是 ________.[ 分析 ] 关于命题 p,令 f(0) f(1)<0·,则- 1 ·(2a-2)<0,解得 a>1;关于命题 q,令 2-a<0,则 a>2,故綈 q 对应的 a 的取值范围是 (-∞,2].由于 p∧(綈 q)为真命题,所以实数a 的取值范围是(1,2]. [ 答案 ] (1,2]解决命题的判断问题应注意的 3 点(1)判断四种命题真假有下边两个门路,一是先分别写出四种命题,再分别判断每个命题的真假;二是利用互为逆否命题是等价命题这一关系来判断它的逆否命题的真假.(2)要判断一个全称命题是真命题,一定对限制会合M 中的每个元素 x 考证 p(x)建立.要判断一个特称 (存在性 )命题是真命题,只需在限制会合 M 中,起码能找到一个x=x0,使 p(x0)建立刻可.(3)含有量词的命题的否认,需从双方面进行:一是改写量词或量词符号;二能否认命题的结论,二者缺一不行.热门课题 1会合中的新定义问题[感悟体验 ]1.(2017 ·山西四校联考 )已知会合 M={( x,y)|y=f(x)} ,若关于任意(x1,y1)∈M,存在 (x2,y2)∈M,使得 x1x2+y1y2=0 建立,则称会合M 是“Ω会合”.给出以下4 个会合:1① M=x,y |y=x;②M={ x,y |y=e x-2};③ M={( x,y)|y=cosx} ;④M={( x,y)|y=lnx} .此中是“Ω会合”的全部序号为 ()A .②③B.③④C.①②④D.①③④[ 分析 ] 关于①,若x1x2+y1y2=0,则 x1x2+11=0,即 (x1x2)2·x1x2=- 1,可知①错误;关于④,取 (1,0)∈M ,且存在 (x2,y2)∈M,则x1x2+y1y2=1×x2+0×y2=x2>0,可知④错误.同理,可证得②和③都是正确的.应选 A.[答案]A2.(2017 ·济南一模 )已知会合 A={0,1} ,B={ a2,2a} ,此中 a∈R,记 A⊙B={ x|x=x1+ x2,x1∈A,x2∈B} ,若会合 A⊙B 中的最大元素是 2a+1,则 a 的取值范围为 ________.[ 分析 ]由题意可知a2,2a,a2+1,2a+1中2a+1最大,所以2a +1>a2+1,解得 0<a<2.[ 答案 ](0,2)。
第1讲 集合与常用逻辑用语配套作业一、选择题1.(2018·辽宁八校联考)设集合M ={x |x 2+3x +2<0},集合N ={x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ≤4,则M ∪N =( )A .{x |x ≥-2}B .{x |x >-1}C .{x |x <-1}D .{x |x ≤-2}答案 A解析 因为M ={x |x 2+3x +2<0}={x |-2<x <-1},N =[-2,+∞),所以M ∪N =[-2,+∞),故选A.2.若命题“∃x 0∈R ,x 20+(a -1)x 0+1<0”是真命题,则实数a 的取值范围是( ) A .[-1,3] B .(-1,3)C .(-∞,-1]∪[3,+∞)D .(-∞,-1)∪(3,+∞) 答案 D解析 ∵∃x 0∈R ,x 20+(a -1)x 0+1<0是真命题, ∴x 2+(a -1)x +1<0有解.由Δ=(a -1)2-4>0,可得a <-1或a >3,故选D.3.在△ABC 中,角A ,B 的对边分别为a ,b ,则“cos A >cos B ”是“a <b ”成立的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件 答案 C解析 ①∵a ,b 分别是角A ,B 所对的边且a <b , ∴0<A <B <π.而在(0,π)上,f (x )=cos x 为减函数, ∴cos A >cos B .②在(0,π)上,函数f (x )=cos x 为减函数,0<A ,B <π,cos A >cos B , ∴A <B ,∴a <b ,∴为充要条件,故选C.4.已知命题p :直线a ∥b ,且b ⊂平面α,则a ∥α;命题q :直线l ⊥平面α,任意直线m ⊂α,则l ⊥m .下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∨(綈q )C .(綈p )∧qD .p ∧(綈q )答案 C解析 若直线a ⊂平面α,即可得命题p 是假命题,所以綈p 是真命题.根据线面垂直的定义,即可得命题q 是真命题,所以(綈p )∧q 是真命题,故选C.5.(2018·河南洛阳模拟)已知a ,b ∈R ,则“ab =1”是直线“ax +y -1=0和直线x +by -1=0平行”的( )A .充分不必要条件B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分又不必要条件 答案 C解析 由直线ax +y -1=0和直线x +by -1=0平行,可得ab =1.反之不成立,例如a =b =1时,两条直线重合.所以“ab =1”是“直线ax +y -1=0和直线x +by -1=0平行”的必要不充分条件.故选C.6.(2018·太原二模)已知集合A ={x |log 2(x -1)<2},B ={x |a <x <6},且A ∩B ={x |2<x <b },则a +b =( )A .7B .6C .5D .4 答案 A解析 不等式log 2(x -1)<2⇔0<x -1<4⇔1<x <5,集合A ={x |1<x <5},又A ∩B ={x |2<x <b },则a =2,b =5,a +b =7.7.(2018·重庆模拟)下列说法正确的是( ) A .a ∈R ,“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件B .“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的必要不充分条件C .命题“∃x ∈R 使得x 2+2x +3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3>0” D .命题p :“∀x ∈R ,sin x +cos x ≤2”,则綈p 是真命题 答案 A解析 由1a <1得a >1或a <0,则“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件,A 正确;若p ∧q为真命题,则p ,q 都是真命题,此时p ∨q 为真命题,即充分性成立,反之当p 假q 真时,p ∨q 为真命题,但p ∧q 为假命题,故“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的充分不必要条件,故B 错误;命题“∃x ∈R 使得x 2+2x +3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3≥0”,故C 错误;因为sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4≤2恒成立,所以p 是真命题,则綈p 是假命题,故D 错误,故选A.8.已知数列{a n },{b n }满足b n =a n +a n +1,则“数列{a n }为等差数列”是“数列{b n }为等差数列”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 A解析 若数列{a n }为等差数列,设其公差为d 1,则b n +1-b n =(a n +1+a n +2)-(a n +a n +1)=a n +2-a n =2d 1,所以数列{b n }是等差数列;若数列{b n }为等差数列,设其公差为d 2,则b n +1-b n =(a n +1+a n +2)-(a n +a n +1)=a n +2-a n =d 2,不能推出数列{a n }为等差数列,所以“数列{a n }为等差数列”是“数列{b n }为等差数列”的充分不必要条件,故选A.9.f (x )=x 2-2x ,g (x )=ax +2(a >0),∀x 1∈[-1,2],∃x 0∈[-1,2],使g (x 1)=f (x 0),则a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3 C.[3,+∞) D.(0,3]答案 A解析 由于函数g (x )在定义[-1,2]内是任意取值的,且必存在x 0∈[-1,2]使得g (x 1)=f (x 0),因此问题等价于函数g (x )的值域是函数f (x )值域的子集,函数f (x )的值域是[-1,3],函数g (x )的值域是[2-a,2+2a ],则有⎩⎪⎨⎪⎧2-a ≥-1,2+2a ≤3,解得a ≤12,又a >0,故a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12. 10.已知命题p :若ax 2-ax -1<0在R 上恒成立,则0<a <4;命题q :在锐角三角形ABC 中,若A =π3,则12<sin B <1.则下列结论正确的是( )A .p ∧q 为真B .p ∧(綈q )为真C .(綈p )∧q 为真D .p ∨(綈q )为真答案 C解析 先判断命题p ,当a =0时,不等式为-1<0,显然恒成立,故该命题为假.再判断命题q ,因为A =π3,所以C =π-A -B =2π3-B ,又△ABC 为锐角三角形, 所以⎩⎪⎨⎪⎧0<C =2π3-B <π2,0<B <π2,解得π6<B <π2.因为函数y =sin x 在⎝⎛⎭⎪⎫π6,π2上单调递增,所以sin B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,故该命题为真. 综上可知,p 假q 真,故綈p 为真,綈q 为假,所以p ∧q 为假,p ∧(綈q )为假,p ∨(綈q )为假,(綈p )∧q 为真.故选C.11.(2018·湖北黄冈质检)下列命题中,假命题的是( ) A .∃x 0∈R ,ln x 0<0 B .∀x ∈(-∞,0),e x>x +1 C .∀x >0,5x>3xD .∃x 0∈(0,+∞),x 0<sin x 0 答案 D解析 ∃x 0=1e ,ln x 0=-1<0,A 是真命题;令y =e x -x -1,则当x ∈(-∞,0)时,y ′=e x-1<0,所以y =e x-x -1,当x ∈(-∞,0)时,是减函数,则e x-x -1>e 0-0-1=0,所以∀x ∈(-∞,0),e x>x +1,B 是真命题;∀x >0,设t (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫53x ,由指数函数的单调性可知,当x >0时,t (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫53x >1恒成立,即有5x >3x恒成立,故C 是真命题;令y =x -sin x ,x ∈(0,+∞),则y ′=1-cos x ≥0,x ∈(0,+∞)恒成立,所以y =x -sin x ,x ∈(0,+∞)是增函数,则x -sin x >0,即∀x ∈(0,+∞),x >sin x ,D 是假命题,故选D.二、填空题12.已知集合A ={x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12<2x<8,x ∈R ,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R },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________.答案 (2,+∞)解析 A ={x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫12<2x<8,x ∈R ={x |-1<x <3},因为x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,所以m +1>3,即m >2,所以实数m 的取值范围是(2,+∞).13.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 ∵命题p :“∀x ∈R ,∃m ∈R,4x-2x +1+m =0”,∴由题意可得当p 为真时,∀x ∈R ,∃m ∈R ,使得m =-4x+2x +1成立,当x =0时,m 取得最大值1.∴m 的取值范围是m ≤1.14.(2018·唐山模拟)给出下列命题:①已知集合A ={1,a },B ={1,2,3},则“a =3”是“A ⊆B ”的充分不必要条件; ②“x <0”是“ln (x +1)<0”的必要不充分条件;③“函数f (x )=cos 2ax -sin 2ax 的最小正周期为π”是“a =1”的充要条件; ④“平面向量a 与b 的夹角是钝角”的充要条件是“a ·b <0”. 其中正确命题的序号是________.(把所有正确命题的序号都填上) 答案 ①②解析 ①因为“a =3”可以推出“A ⊆B ”,但“A ⊆B ”不能推出“a =3”,所以“a =3”是“A ⊆B ”的充分不必要条件,故①正确;②“x <0”不能推出“ln (x +1)<0”,但由ln (x +1)<0可得-1<x <0,即“ln (x +1)<0”可以推出“x <0”,所以“x <0”是“ln (x +1)<0”的必要不充分条件,故②正确;③因为f (x )=cos 2ax -sin 2ax =cos2ax ,所以若其最小正周期为π,则2π2|a |=π⇒a =±1,因此“函数f (x )=cos 2ax -sin 2ax 的最小正周期为π”是“a =1”的必要不充分条件,故③错误;④“平面向量a 与b 的夹角是钝角”可以推出“a ·b <0”,但a ·b <0时,平面向量a 与b 的夹角是钝角或平角,所以“a ·b <0“是“平面向量a 与b 的夹角是钝角”的必要不充分条件,故④错误,正确答案为①②.精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。