高三数学集合与常用逻辑用语
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高中数学学习材料唐玲出品《最易丢分的送分题(数学)》2014届高三三轮【拣分必备】之1.集合与常用逻辑用语1.(江南十校联考)命题p :若a ·b >0,则a 与b 的夹角为锐角;命题q :若函数f (x )在(-∞,0]及(0,+∞)上都是减函数,则f (x )在(-∞,+∞)上是减函数.下列说法中正确的是( )A .“p ∨q ”是真命题B .“p ∨q ”是假命题C .綈p 为假命题D .綈q 为假命题解析:当a ·b >0时,a 与b 的夹角为锐角或零度角,所以命题p 是假命题;命题q 是假命题,例如f (x )=⎩⎨⎧ -x +1,x ≤0,-x +2,x >0,所以“p ∨q ”是假命题,选B. 答案:B2.(南昌联考)已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x ”,命题q :“∃x ∈R ,x 2+4x +a =0”,若命题“p ∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围是( )A .(4,+∞)B .[1,4]C .[e,4]D .(-∞,1]解析:“p ∧q ”是真命题,则p 与q 都是真命题;p 真则∀x ∈[0,1],a ≥e x ,需a ≥e ;q 真则x 2+4x +a =0有解,需Δ=16-4a ≥0,所以a ≤4;p ∧q 为真,则e ≤a ≤4. 答案:C3.已知命题p :“∀x ∈[1,2],12x 2-ln x -a ≥0”与命题q :“∃x 0∈R ,x 20+2ax 0-8-6a =0”都是真命题,则实数a 的取值范围是________.解析:若p 真,则∀x ∈[1,2],⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-ln x min ≥a ,解得,a ≤12;若q 真,则(2a )2-4×(-8-6a )=4(a +2)·(a +4)≥0,∴a ≤-4或a ≥-2. ∴实数a 的取值范围为(-∞,-4]∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,12. 答案:(-∞,-4]∪⎣⎡⎦⎤-2,12。
新单元《集合与常用逻辑用语》专题解析一、选择题1.如图,在四面体ABCD 中,截面PQMN 是正方形,现有下列结论:①AC BD ⊥②AC ∥截面PQMN③AC BD =④异面直线PM 与BD 所成的角为45o其中所有正确结论的编号是( )A .①③B .①②④C .③④D .②③④【答案】B【解析】【分析】由线线平行和垂直的性质可判断①,由线面平行的判定定理和性质定理可判断②,由平行线分线段成比例可判断③,由异面直线所成角的定义可判断④.【详解】 Q 截面PQMN 是正方形,PQ MN ∴//,又MN ⊂Q 平面ADC ,PQ ⊄平面ADC ,PQ ∴//平面ADC ,PQ ⊂Q 平面ABC ,平面ABC I 平面ADC AC =PQ AC ∴//,同理可得PN BD //由正方形PQMN 知PQ PN ⊥,则AC BD ⊥,即①正确;由PQ AC //,PQ ⊂平面PQMN ,AC ⊄平面PQMN ,得AC //平面PQMN ,则②正确;由PQ AC //,PQ MN //,得AC MN //, 所以AC AD MN DN=, 同理可证BD AD PN AN=, 由正方形PQMN 知PN MN =,但AN 不一定与DN 相等, 则AC 与BD 不一定相等,即③不正确;由PN BD //知MPN ∠为异面直线PM 与BD 所成的角,由正方形PQMN 知45MPN ∠=︒,则④正确.故选:B.【点睛】本题考查命题的真假判断,主要是空间线线、线面的位置关系,考查推理能力,属于中档题.2.已知直线l ⊥平面α,直线//m 平面β,则“//αβ”是“l m ⊥”的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充要条件D .既非充分也非必要条件【答案】B【解析】分析:由题意考查充分性和必要性即可求得最终结果.详解:若//l αβα⊥,,则l β⊥,又//m β,所以l m ⊥;若l m ⊥,当//m β时,直线l 与平面β的位置关系不确定,无法得到//αβ. 综上,“//αβ”是“l m ⊥”的充分不必要条件.本题选择B 选项.点睛:本题主要考查线面平行的判断定理,面面平行的判断定理及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.3.已知集合{}2230A x x x =-->,(){}lg 11B x x =+≤,则()R A B =I ð( ) A .{}13x x -≤< B .{}19x x -≤≤C .{}13x x -<≤D .{}19x x -<< 【答案】C【解析】【分析】 解出集合A 、B ,再利用补集和交集的定义得出集合()R A B ⋂ð.【详解】解不等式2230x x -->,得1x <-或3x >;解不等式()lg 11x +≤,得0110x <+≤,解得19x -<≤. {}13A x x x ∴=-或,{}19B x x =-<≤,则{}13R A x x =-≤≤ð,因此,(){}13R A B x x ⋂=-<≤ð,故选:C.【点睛】本题考查集合的补集与交集的计算,同时也考查了一元二次不等式以及对数不等式的求解,考查运算求解能力,属于中等题.4.已知107700,0x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥≥⎩,表示的平面区域为D ,若“(,),2x y x y a ∃+>”为假命题,则实数a 的取值范围是( )A .[5,)+∞B .[2,)+∞C .[1,)+∞D .[0,)+∞ 【答案】A【解析】【分析】作出不等式组表示的可行域,结合目标函数的几何意义可得目标函数最大值,再根据特称命题和全称命题的真假关系得出“(,),2x y x y a ∀+≤”为真命题,由恒等式的思想可得实数a 的取值范围.【详解】绘制不等式组表示的可行域如图中阴影部分(含边界)所示,令2Z x y =+得2y x Z =-+,结合目标函数的几何意义可得目标函数在点A 处取得最大值,联立直线方程10770x y x y -+=⎧⎨--=⎩得点47,33A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以2Z x y =+的最大值为5, 因为“(,),2x y R x y a ∃∈+>”为假命题,所以“(,),2x y x y a ∀+≤”为真命题,所以实数a 的取值范围是5a ≤,故选:A.【点睛】本题考查线性规划问题的最值,以及特称命题与全称命题的关系和不等式的恒成立思想,属于中档题.5.已知命题p :若x y >且y z >,则()()1122log log x y y z -<-,则命题p 的逆否命题及其真假分别为( )A .若()()1122log log x y y z -≥-,则x y ≤且y z ≤,真B .若()()1122log log x y y z -≥-,则x y ≤或y z ≤,真C .若()()1122log log x y y z -≥-,则x y ≤且y z ≤,假D .若()()1122log log x y y z -≥-,则x y ≤或y z ≤,假【答案】D【解析】【分析】先根据逆否命题的概念写出命题p 的逆否命题,再举反例说明其真假.【详解】命题p 的逆否命题为“若()()1122log log x y y z -≥-,则x y ≤或y z ≤”; 由于原命题为假(如4x =,3y =,1z =),故其逆否命题也为假,故选:D.【点睛】本题主要考查命题的逆否命题及其真假的判断,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.6.下列命题是真命题的是( )A .若平面α,β,γ,满足αγ⊥,βγ⊥,则//αβ;B .命题p :x R ∀∈,211x -≤,则p ⌝:0x R ∃∈,2011x -≤;C .“命题p q ∨为真”是“命题p q ∧为真”的充分不必要条件;D .命题“若()110x x e -+=,则0x =”的逆否命题为:“若0x ≠,则()110xx e -+≠”. 【答案】D【解析】【分析】根据面面关系判断A ;根据否定的定义判断B ;根据充分条件,必要条件的定义判断C ;根据逆否命题的定义判断D.【详解】若平面α,β,γ,满足αγ⊥,βγ⊥,则,αβ可能相交,故A 错误;命题“p :x R ∀∈,211x -≤”的否定为p ⌝:0x R ∃∈,2011x ->,故B 错误; p q ∨为真,说明,p q 至少一个为真命题,则不能推出p q ∧为真;p q ∧为真,说明,p q 都为真命题,则p q ∨为真,所以“命题p q ∨为真”是“命题p q ∧为真”的必要不充分条件,故C 错误;命题“若()110x x e -+=,则0x =”的逆否命题为:“若0x ≠,则()110xx e -+≠”,故D 正确;故选D【点睛】本题主要考查了判断必要不充分条件,写出命题的逆否命题等,属于中档题.7.已知集合,则 ( )A .B .C .D . 【答案】C【解析】【分析】 由题意,集合,,再根据集合的运算,即可求解. 【详解】 由题意,集合,, 所以,故选C. 【点睛】本题主要考查了对数函数的性质,以及不等式求解和集合的运算问题,其中解答中正确求解集合,再根据集合的运算求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.8.已知集合{}0lg 2lg3P x x =<<,212Q xx ⎧⎫=>⎨⎬-⎩⎭,则P Q I 为( ) A .()0,2B .()1,9C .()1,4D .()1,2 【答案】D【解析】【分析】集合,P Q 是数集,集合P 是对数不等式解的集合,集合Q 是分式不等式解的集合,分别求出解集,再交集运算求出公共部分.【详解】 解:{}19P x x =<<,{}02Q x x =<<; ()1,2P Q ∴⋂=.故选:D.【点睛】本题考查对数函数的单调性及运算性质,及分式不等式的解法和集合交集运算,交集运算口诀:“越交越少,公共部分”.简单对数不等式问题的求解策略:(1)解决简单的对数不等式,应先利用对数的运算性质化为同底数的对数值,再利用对数函数的单调性转化为一般不等式求解.(2)对数函数的单调性和底数的值有关,在研究对数函数的单调性时,要按01a <<和1a > 进行分类讨论.分式不等式求解:先将分式化为整式;注意分式的分母不为0.9.“1c =”是“直线0x y c ++=与圆()()22212x y -++=”相切的( )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【答案】B【解析】【分析】 根据直线与圆相切,求得1c =或3c =,结合充分条件和必要条件的判定,即可求解.【详解】由题意,圆()()22212x y -++=的圆心坐标为(2,1)-,当直线0x y c ++=与圆()()22212x y -++=相切,可得d r =,即d ==12c +=,解得1c =或3c =,所以“1c =”是“直线0x y c ++=与圆()()22212x y -++=”相切的充分不必要条件.故选:B.【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系,以及充分条件、必要条件的判定,其中解答中熟练应用直线与圆的位置关系,列出方程求解是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.10.在三角形ABC 中,给出命题:p “2ab c >”,命题:q “3C π<”,则p 是q 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】【分析】由余弦定理将2c 化为222cos a b ab C +-,整理后利用基本不等式求得12cos 2C +>,求出C 范围,即可判断充分性,取4a =,7b =,6c =,则可判断必要性不成立,两者结合可得正确的选项.【详解】充分性:由余弦定理,2222cos c a b ab C =+-,所以2ab c >,即222cos ab a b ab C >+-, 整理得,2212cos a b C ab++>,由基本不等式,222a b ab ab+≥=, 当且仅当a b =时等号成立,此时,12cos 2C +>,即1cos 2C >,解得3C π<, 充分性得证; 必要性:取4a =,7b =,6c =,则164936291cos 247562C +-==>⨯⨯, 故3C π<,但228ab c =<,故3C π<推不出2ab c >.故必要性不成立;故p 是q 的充分不必要条件.故选:A【点睛】本题主要考查充分必要条件的判断、余弦定理的应用和基本不等式的应用,考查学生分析转化能力,属于中档题.11.给出下列命题,则假命题的个数是( )①若,,a b c ∈R ,则“a b >”的充要条件是“22ac bc >”;②给定两个命题p ,q ,p ⌝是q 的必要不充分条件,则p 是q ⌝的充分不必要条件; ③设,x y R ∈,若7x y +≠,则3x ≠或4y ≠;④命题“若0m >,则方程2230x x m +-=有实数根”的否命题.( )A .0B .1C .2D .3 【答案】C【解析】【分析】当0c =时,22ac bc >不成立,反过来,若22ac bc >,则可得a b >,即可判断①;利用原命题与逆否命题的关系可判断②③,写出否命题即可判断④.【详解】若a b >,当0c =时,22ac bc >不成立,反过来,若22ac bc >,则可得a b >,故 22ac bc >是a b >的充分不必要条件,故①错误;若p ⌝是q 的必要不充分条件,由原命题与逆否命题的等价性可知,q ⌝是p 的必要不充分条件,即p 是q ⌝的充分不必要条件,故②正确;若7x y +≠,则3x ≠或4y ≠的逆否命题为若3x =且4x =,则7x y +=,显然逆否命 题为真命题,则原命题也为真命题,故③正确;若0m >,则方程2230x x m +-=有实数根的否命题为若0m ≤,则方程2230x x m +-=无实根,显然是假命题,因为0m =时,方程就有实根,故④错误.故选:C【点睛】本题考查判断命题的真假,涉及到充分条件、必要条件、四种命题之间的关系,考查学生的逻辑推理能力,是一道中档题.12.给出如下四个命题:①“250x x -<”是“|1|1x -<”的充分而不必要条件;②命题“若1a =-,则函数2()21f x ax x =+-有一个零点”的逆命题为真命题; ③若p 是q 的必要条件,则p ⌝是q ⌝的充分条件;④在ABC V 中,“A B >”是“sin sin A B >”的既不充分也不必要条件.其中正确的命题的个数是( )A .1B .2C .3D .4【答案】A【解析】【分析】利用四种命题的关系,充要条件,复合命题的真假,逐一判断即可得到结论.【详解】①由250x x -<,解得05x <<;由|1|1x -<,解得02x <<;所以,“250x x -<”是“|1|1x -<”的必要不充分条件,故命题①错误;②由函数()221f x ax x =+-有一个零点,当0a =时,函数()21f x x =-有一个零点,符合题意;当0a ≠时,由440a D =+?,解得1a ≥-,此时函数有一个零点; 所以,函数()221f x ax x =+-有一个零点的等价条件为1a ≥-, 故命题“若1a =-,则函数()221f x ax x =+-有一个零点”的逆命题为“函数()221f x ax x =+-有一个零点,则1a =-”此命题为假命题,故命题②错误; ③若p 是q 的必要条件,可得q p ⇒,则p q ⌝⇒⌝,所以p ⌝是q ⌝的充分条件,故命题③正确;④在ABC ∆中,若A B >,由于A B π+<,必有B A π<-,若A ,B 都是锐角,有sin sin A B >成立;若A ,B 之一为锐角,必是B 为锐角,此时有A π-不是钝角,由于A B π+<,必有2B A ππ<-≤,此时有()sin sin sin A A B π-=>; 若sin sin A B >,当A 不是锐角时,有A B >,当A 为锐角时,仍可得到A B >; 故“A B >”是“sin sin A B >”的充要条件,故命题④错误.综上,命题③正确.故选:A.【点睛】本题以命题的真假判断为载体,考查了充要条件,复合命题等知识,难度不大,属于基础题.13.设集合A={2,1-a ,a 2-a +2},若4∈A ,则a =( )A .-3或-1或2B .-3或-1C .-3或2D .-1或2【答案】C【解析】 若1−a =4,则a =−3,∴a 2−a +2=14,∴A ={2,4,14};若a 2−a +2=4,则a =2或a =−1,检验集合元素的互异性:a =2时,1−a =−1,∴A ={2,−1,4};a =−1时,1−a =2(舍),本题选择C 选项.14.等价法:利用p ⇒ q 与非q ⇒非p , q ⇒ p 与非p ⇒非q , p ⇔ q 与非q ⇔非p 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.15.设x ∈R ,则“|1|1x -<”是“220x x --<”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】A【解析】 1111102x x x -<⇔-<-<⇔<<,22012x x x --<⇒-<<,故为充分不必要条件.16.在ABC ∆中,“tan tan 1B C >”是“ABC ∆为钝角三角形”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】C【解析】分析:从两个方向去判断,先看tan tan 1A B >能推出三角形的形状是锐角三角形,而非钝角三角形,从而得到充分性不成立,再看当三角形是钝角三角形时,也推不出tan tan 1A B >成立,从而必要性也不满足,从而选出正确的结果.详解:由题意可得,在ABC ∆中,因为tan tan 1A B >, 所以sin sin 1cos cos A B A B>,因为0,0A B ππ<<<<, 所以sin sin 0A B >,cos cos 0A B >,结合三角形内角的条件,故A,B 同为锐角,因为sin sin cos cos A B A B >,所以cos cos sin sin 0A B A B -<,即cos()0A B +<,所以2A B ππ<+<, 因此02C <<π,所以ABC ∆是锐角三角形,不是钝角三角形,所以充分性不满足,反之,若ABC ∆是钝角三角形,也推不出“tan tan 1B C >,故必要性不成立,所以为既不充分也不必要条件,故选D.点睛:该题考查的是有关充分必要条件的判断问题,在解题的过程中,需要用到不等式的等价转化,余弦的和角公式,诱导公式等,需要明确对应此类问题的解题步骤,以及三角形形状对应的特征.17.已知集合{}260A x x x =--≤,(){}lg 2B x y x ==-,则A B =I ( ) A .[)2,2-B .[]2,3C .(]2,3D .()3,+∞【答案】C【解析】【分析】 根据一元二次不等式的解答和对数函数的性质,求得,A B ,再结合集合交集的运算,即可求解.【详解】 由题意,集合{}{}26023A x x x x x =--≤=-≤≤,(){}{}lg 22B x y x x x ==-=>,所以(]2,3A B =I .故选:C .【点睛】本题主要考查了集合运算及性质,其中解答中熟记集合交集的概念及运算是解答的关键,着重考查数学运算能力.18.“1a <-”是“直线30ax y +-=的倾斜角大于4π”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】A【解析】【分析】设直线30ax y +-=的倾斜角为θ,则tan a θ=-,由“1a <-”,可得4πθ>,再举特例34πθ=,可得由“直线30ax y +-=的倾斜角大于4π” 不能得到“1a <-”,即可得解.【详解】解:设直线30ax y +-=的倾斜角为θ,则tan a θ=-,若“1a <-”,则tan 1a θ=->,即4πθ>,即由“1a <-”能推出“直线30ax y +-=的倾斜角大于4π”, 若“直线30ax y +-=的倾斜角大于4π”,不妨令34πθ=, 则3tan 14a π=-=,则不能得到“1a <-”, 即“1a <-”是“直线30ax y +-=的倾斜角大于4π”的充分而不必要条件, 故选A.【点睛】 本题考查了直线的斜率与倾斜角、充分必要条件,重点考查了逻辑推理能力,属基础题.19.0a <是方程2210ax x ++=至少有一个负数根的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】B【解析】 当,得a <1时方程有根.a <0时,,方程有负根,又a =1时,方程根为,所以选B .20.已知命题0:(0,)p x ∃∈+∞200x x >;命题1:,2q x ⎛⎫∀∈+∞ ⎪⎝⎭,12222x x -+>下列命题中是真命题的为( )A .q ⌝B .()p q ∧⌝C .p q ∧D .()()p q ⌝∨⌝ 【答案】C【解析】【分析】分别判断命题p 为真,命题q 为真,得到答案.【详解】取012x =21122⎛⎫> ⎪⎝⎭,故命题p 为真; 因为1122222x x x x --+≥⋅=12x =时等号成立,故命题q 为真; 故p q ∧为真,故选:C .【点睛】本题考查了命题的真假判断,意在考查学生的推断能力.。