2019版一轮复习理数通用版第一单元 集合与常用逻辑用语

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2019版一轮复习理数通用版第一单元 集合与常用逻辑用语

第一单元 集合与常用逻辑用语 第 1 课 集__合 [过双基] 1.集合的含义及表示 (1)集合的含义:研究对象叫做元素,一些元素组成的总体叫做集合.集合中元素的性质: 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)集合的表示方法:列举法、描述法和图示法. (4)常用数集的记法:自然数集N,正整数集 N*或 N+,整数集Z,有理数集Q,实数集R. 2.集合间的基本关系 表示 关系 文字语言 符号语言 记法 基 本 关 系 子集 集合 A 的元素都是集合 B 的元素 x∈A⇒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 一个元素不属于 A A⊆B,且∃x0∈ B,x0∉A A B 或 B A 相等 集合 A,B 的元素完全 相同 A⊆B, B⊆A A=B 空集 不含任何元素的集 合.空集是任何集合 A 的子集 ∀x,x∉∅, ∅⊆A ∅ 3.集合的基本运算 表示 运算 文字语言 符号语言 图形语言 记法 交集 属于集合 A 且属于集合 B 的元素组成的集合 {x|x∈A,且x∈B} A∩B 并集 属于集合 A 或属于集合 B 的元素组成的集合 {x|x∈A,或x∈B} A∪B 补集 全集 U 中不属于集合 A 的 元素组成的集合 {x|x∈U,且 x∉A} ∁UA 4.集合问题中的几个基本结论 (1)集合 A 是其本身的子集,即 A⊆A; (2)子集关系的传递性,即 A⊆B,B⊆C⇒A⊆C; (3)A∪A=A∩A=A,A∪∅=A,A∩∅=∅,∁UU=∅,∁U∅=U. 1.(2018·江西临川一中期中)已知集合 A={2,0,1,8},B={k|k∈R,k2-2∈A,k-2∉A}, 则集合 B 中所有的元素之和为( ) A.2 B.-2 C.0 D. 2 解析:选 B 若 k2-2=2,则 k=2 或 k=-2,当 k=2 时,k-2=0,不满足条件,当 k=-2 时,k-2=-4,满足条件;若 k2-2=0,则 k=± 2,显然满足条件;若 k2-2=1, 则 k=± 3,显然满足条件;若 k2-2=8,则 k=± 10,显然满足条件.所以集合 B 中的元 素为-2,± 2,± 3,± 10,所以集合 B 中的元素之和为-2,故选 B. 2.(2018·河北武邑中学期中)集合 A={x|x2-7x<0,x∈N*},则 B= y|6 y ∈N*,y∈A 中 元素的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解 析 : 选 D A = {x|x2 - 7x<0 , x ∈ N*} = {x|04,即 c=4. 答案:4 集合的基本运算 集合运算多与解简单的不等式、函数的定义域、值域相联系,考查对集合的理解及不等 式的有关知识;有些集合题为抽象集合题或新定义型集合题,考查学生的灵活处理问题的能 力. 常见的命题角度有: 1求交集或并集; 2交、并、补的混合运算; 3集合运算中的参数范围; 4集合的新定义问题. 角度一:求交集或并集 1.(2017·山东高考)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:选 D 由题意可知 A={x|-2≤x≤2},B={x|x<1},故 A∩B={x|-2≤x<1}. 2.(2017·浙江高考)已知集合 P={x|-10},B={x|x2-x-2<0},则 A∩(∁UB)=( ) A.(0,2] B.(-1,2] C.[-1,2] D.[2,+∞) 解析:选 D 因为 A={x|x>0},B={x|-11} D.A∩B=∅ 解析:选 A ∵集合 A={x|x<1},B={x|x<0}, ∴A∩B={x|x<0},A∪B={x|x<1},故选 A. 2.(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|-13},则 A∩B=( ) A.{x|-20},则 A∪B=( ) A.(-1,+∞) B.(-∞,3) C.(0,3) D.(-1,3) 解析:选 A 因为集合 A={x|x2-2x-3<0}={x|-10},所以 A∪B={x|x> -1}. 5.(2017·全国卷Ⅱ)设集合 A={1,2,4},B={x|x2-4x+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 x2-4x+m=0 的根,所以 1 -4+m=0,m=3,方程为 x2-4x+3=0,解得 x=1 或 x=3,所以 B={1,3}. 6.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.7 B.10 C.25 D.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}. 由 x∈A∩B,可知 x 可取 0,1; 由 y∈A∪B,可知 y 可取-1,0,1,2,3. 所以元素(x,y)的所有结果如下表所示: x y -1 0 1 2 3 0 (0,-1) (0,0) (0,1) (0,2) (0,3) 1 (1,-1) (1,0) (1,1) (1,2) (1,3) 所以 A*B 中的元素共有 10 个. 7.(2017·吉林一模)设集合 A={0,1},集合 B={x|x>a},若 A∩B 中只有一个元素,则实 数 a 的取值范围是( ) A.(-∞,1) B.[0,1) C.[1,+∞) D.(-∞,1] 解析:选 B 由题意知,集合 A={0,1},集合 B={x|x>a},画出数轴(如 图所示).若 A∩B 中只有一个元素,则 0≤a<1,故选 B. 8.设 P 和 Q 是两个集合,定义集合 P-Q={x|x∈P,且 x∉Q},如果 P={x|log2x<1},Q ={x||x-2|<1},那么 P-Q=( ) A.{x|03}. 当 B=∅时,则 m≥1+3m,得 m≤-1 2 ,满足 B⊆∁RA, 当 B≠∅时,要使 B⊆∁RA,须满足 m<1+3m, 1+3m≤-1 或 m<1+3m, m>3, 解得 m>3. 综上所述,m 的取值范围是 -∞,-1 2 ∪(3,+∞). 14.记函数 f(x)= 2-x+3 x+1 的定义域为 A,g(x)=lg[(x-a-1)(2a-x)](a<1)的定 义域为 B. (1)求 A; (2)若 B⊆A,求实数 a 的取值范围. 解:(1)由 2-x+3 x+1 ≥0,得x-1 x+1 ≥0, 解得 x<-1 或 x≥1, 即 A=(-∞,-1)∪[1,+∞). (2)由(x-a-1)(2a-x)>0, 得(x-a-1)(x-2a)<0, ∵a<1,∴a+1>2a,∴B=(2a,a+1), ∵B⊆A,∴2a≥1 或 a+1≤-1,即 a≥1 2 或 a≤-2, ∵a<1,∴1 2 ≤a<1 或 a≤-2, ∴实数 a 的取值范围是(-∞,-2]∪ 1 2 ,1 . 1.已知定义域均为{x|0≤x≤2}的函数 f(x)= x ex-1 与 g(x)=ax+3-3a(a>0),设函数 f(x) 与 g(x)的值域分别为 A 与 B,若 A⊆B,则 a 的取值范围是( ) A.[2,+∞) B.[1,2] C.[0,2] D.[1,+∞) 解析:选 B 因为 f′(x)=1-x ex-1 ,所以 f(x)= x ex-1 在[0,1)上是增函数,在(1,2]上是减函 数, 又因为 f(1)=1,f(0)=0,f(2)=2 e ,所以 A={x|0≤x≤1}; 由题意易得 B=[3-3a,3-a], 因为[0,1]⊆[3-3a,3-a], 所以 3-3a≤0 且 3-a≥1,解得 1≤a≤2. 2.设集合 A={(x1,x2,x3,x4)|xi∈{-1,0,1},i=1,2,3,4},那么集合 A 中满足条件“x21+ x22+x23+x24≤4”的元素个数为( ) A.60 B.65 C.80 D.81 解析:选 D 由题意知,每一个元素都有 3 种取法,所以元素的个数为 34=81. 第 2 课 命题及其关系__充分条件与必要条件 [过双基] 1.命题 概念 使用语言、符号或者式子表达的,可以判断真假的陈述句 特点 (1)能判断真假;(2)陈述句 分类 真命题、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)四种命题中真假性的等价关系:原命题等价于逆否命题,原命题的否命题等价于逆命 题.在四种形式的命题中真命题的个数只能是 0,2,4. 3.充要条件 若 p⇒q,则 p 是 q 的充分条件,q 是 p 的必要条件 p 成立的对象的集合为 A,q 成 立的对象的集合为 B p 是 q 的充分不必要条件 p⇒q 且 q⇒/p A 是 B 的真子集 集合与 充要条件 p 是 q 的必要不充分条件 p⇒/q 且 q⇒p B 是 A 的真子集 p 是 q 的充要条件 p⇔q A=B p 是 q 的既不充分也不必 要条件 p⇒/q 且 q⇒/p A,B 互不包含 1.命题“若 a>b,则 ac>bc”的逆否命题是( ) A.若 a>b,则 ac≤bc B.若 ac≤bc,则 a≤b C.若 ac>bc,则 a>b D.若 a≤b,则 ac≤bc 解析:选 B 由逆否命题的定义可知,答案为 B. 2.已知命题 p:对于 x∈R,恒有 2x+2-x≥2 成立;命题 q:奇函数 f(x)的图象必过原点, 则下列结论正确的是( ) A.p∧q 为真 B.(綈 p)∨q 为真 C.p∧(綈 q)为真 D.(綈 p)∧q 为真 解析:选 C 由指数函数与基本不等式可知,命题 p 是真命题;当函数 f(x)=1 x 时,是奇 函数但不过原点,则可知命题 q 是假命题,所以 p∧(綈 q)是真命题,故选 C. 3.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 法一: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. 法二:令 a=-3,则 q:x>-3,则由命题 q 推不出命题 p,此时 q 不是 p 的充分条件, 排除 B、C;同理,取 a=-4,排除 D,选 A. 4.已知命题 p:x≠π 6 +2kπ,k∈Z;命题 q:sin x≠1 2 ,则 p 是 q 的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 解析:选 B 令 x=5π 6 ,则 sin x=1 2 ,即 p⇒/ q;当 sin x≠1 2 时,x≠π 6 +2kπ或5π 6 +2kπ, k∈Z,即 q⇒p,因此 p 是 q 的必要不充分条件. [清易错] 1.易混淆否命题与命题的否定:否命题是既否定条件,又否定结论,而命题的否定是 只否定命题的结论. 2.易忽视 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. 1.“若 x,y∈R 且 x2+y2=0,则 x,y 全为 0”的否命题是( ) A.若 x,y∈R 且 x2+y2≠0,则 x,y 全不为 0 B.若 x,y∈R 且 x2+y2≠0,则 x,y 不全为 0 C.若 x,y∈R 且 x,y 全为 0,则 x2+y2=0 D.若 x,y∈R 且 xy≠0,则 x2+y2=0 解析:选 B 原命题的条件:x,y∈R 且 x2+y2=0, 结论:x,y 全为 0.否命题是否定条件和结论. 即否命题:“若 x,y∈R 且 x2+y2≠0,则 x,y 不全为 0”. 2.设 a,b∈R,函数 f(x)=ax+b(0≤x≤1),则 f(x)>0 恒成立是 a+2b>0 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:选 A 充分性:因为 f(x)>0 恒成立, 所以 f0=b>0, f1=a+b>0, 则 a+2b>0,即充分性成立; 必要性:令 a=-3,b=2,则 a+2b>0 成立,但是,f(1)=a+b>0 不成立,即 f(x)>0 不 恒成立,则必要性不成立. 所以答案为 A. [全国卷 5 年命题分析] 考点 考查频度 考查角度 四种命题的相互关系及真假判断 5 年 1 考 与复数有关的命题的真假判断 充分条件、必要条件 未考查 命题的相互关系及真假性 [典例] (1)(2018·西安八校联考)已知命题 p:“正数 a 的平方不等于 0”,命题 q:“若 a 不是正数,则它的平方等于 0”,则 q 是 p 的( ) A.逆命题 B.否命题 C.逆否命题 D.否定 (2)原命题为“若an+an+1 2 0”是“S4 +S6>2S5”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α:1≤x≤3,β:m+1≤x≤2m+4,m∈R,若α是β的充分条件,则 m 的取值范围 是________. [解析] (1)因为{an}为等差数列,所以 S4+S6=4a1+6d+6a1+15d=10a1+21d,2S5= 10a1+20d,S4+S6-2S5=d,所以 d>0⇔S4+S6>2S5. (2)若α是β的充分条件,则α对应的集合是β对应集合的子集,则 m+1≤1, 2m+4≥3, 解得- 1 2 ≤m≤0. [答案] (1)C (2) -1 2 ,0 [方法技巧] 充要条件的 3 种判断方法 定义法 直接判断若 p 则 q,若 q 则 p 的真假 等价法 即利用 A⇒B 与綈 B⇒綈 A;B⇒A 与綈 A⇒綈 B;A⇔B 与綈 B ⇔綈 A 的等价关系,对于条件或结论是否定形式的命题,一般运 用等价法 集合法 即设 A={x|p(x)},B={x|q(x)}:若 A⊆B,则 p 是 q 的充分条件 或 q 是 p 的必要条件;若 A B,则 p 是 q 的充分不必要条件, 若 A=B,则 p 是 q 的充要条件 [即时演练] 1.(2016·四川高考)设 p:实数 x,y 满足 x>1 且 y>1,q:实数 x,y 满足 x+y>2,则 p 是 q 的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 解析:选 A ∵ x>1, y>1, ∴x+y>2,即 p⇒q. 而当 x=0,y=3 时,有 x+y=3>2,但不满足 x>1 且 y>1,即 q ⇒/ p.故 p 是 q 的充分 不必要条件. 2.已知 m,n∈R,则“mn <0”是“抛物线 mx2+ny=0 的焦点在 y 轴正半轴上”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 C 若“mn<0”,则 x2=-n my 中的-n m>0,所以“抛物线 mx2+ny=0 的焦点在 y 轴正半轴上”成立,是充分条件;反之,若“抛物线 mx2+ny=0 的焦点在 y 轴正半轴上”, 则 x2=-n my 中的-n m>0,即 mn <0,则“mn <0”成立,故是充要条件. 根据充分、必要条件求参数的范围 根据充分条件、必要条件求参数的范围是对充分条件、必要条件与集合之间关系的深层 次考查. 此类题的解决方法一般有两种: (1)直接法:先求出 p,q 为真命题时所对应的条件,然后表示出綈 p 与綈 q,把綈 p 与 綈 q 所对应的关系转化为綈 p 与綈 q 所对应集合之间的关系,列出参数所满足的条件求解; (2)等价转化法,把綈 p,綈 q 的关系转化为 p,q 的关系. [典例] (2018·安徽黄山调研)已知条件 p:2x2-3x+1≤0,条件 q:x2-(2a+1)x+a(a +1)≤0.若綈 p 是綈 q 的必要不充分条件,则实数 a 的取值范围是________. [解析] 由 2x2-3x+1≤0,得1 2 ≤x≤1, ∴条件 p 对应的集合 P= x|1 2 ≤x≤1 . 由 x2-(2a+1)x+a(a+1)≤0,得 a≤x≤a+1, ∴条件 q 对应的集合为 Q={x|a≤x≤a+1}. 法一:用“直接法”解题 綈 p 对应的集合 A= x|x>1 或 x<1 2 , 綈 q 对应的集合 B={x|x>a+1 或 x1, ∴0≤a≤1 2. 即实数 a 的取值范围是 0,1 2 . 法二:用“等价转化法”解题 ∵綈 p 是綈 q 的必要不充分条件, ∴根据原命题与逆否命题等价,得 p 是 q 的充分不必要条件. ∴p⇒q,即 P Q⇔ a<1 2 , a+1≥1 或 a≤1 2 , a+1>1, 解得 0≤a≤1 2.即实数 a 的取值范围是 0,1 2 . [答案] 0,1 2 [方法技巧] 根据充分、必要条件求参数范围的 2 个注意点 (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 根据集合之间关系列出关于参数的不等式(组)求解. (2)求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的 关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现 漏解或增解的现象. [即时演练] 1.(2018·安阳调研)已知 p:x∈A={x|x2-2x-3≤0,x∈R},q:x∈B={x|x2-2mx+m2 -4≤0,x∈R,m∈R}.若 p 是綈 q 的充分条件,则实数 m 的取值范围是________. 解析:∵A={x|-1≤x≤3},B={x|m-2≤x≤m+2},∴∁RB={x|xm+2}.∵ p 是綈 q 的充分条件,∴A⊆∁RB,∴m-2>3 或 m+2<-1,∴m>5 或 m<-3. 答案:(-∞,-3)∪(5,+∞) 2.若“x2>1”是“x1,得 x<-1,或 x>1, 又“x2>1”是“x1”,反之不成立,所以 a≤ -1,即 a 的最大值为-1. 答案:-1 1.(2014·全国卷Ⅱ)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:选 C 当 f′(x0)=0 时,x=x0 不一定是 f(x)的极值点,比如,y=x3 在 x=0 时, f′(0)=0,但在 x=0 的左右两侧 f′(x)的符号相同,因而 x=0 不是 y=x3 的极值点. 由极值的定义知,x=x0 是 f(x)的极值点必有 f′(x0)=0.综上知,p 是 q 的必要条件,但 不是充分条件. 2.(2017·天津高考)设θ∈R,则“|θ- π 12|< π 12 ”是“sin θ<1 2 ”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:选 A 法一:由|θ- π 12|< π 12 ,得 0<θ<π 6 , 故 sin θ<1 2.由 sin θ<1 2 ,得-7π 6 +2kπ<θ<π 6 +2kπ,k∈Z,推不出“|θ- π 12|< π 12 ”. 故“|θ- π 12|< π 12 ”是“sin θ<1 2 ”的充分而不必要条件. 法二:|θ- π 12|< π 12 ⇒0<θ<π 6 ⇒sin θ<1 2 ,而当 sin θ<1 2 时,取θ=-π 6 ,|-π 6 - π 12|=π 4> π 12. 故“|θ- π 12|< π 12 ”是“sin θ<1 2 ”的充分而不必要条件. 3.(2016·北京高考)设 a,b 是向量,则“| a |=|b|”是“|a+b |=|a-b|”的( ) A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 解析:选 D 若|a|=|b|成立,则以 a,b 为邻边的平行四边形为菱形.a+b,a-b 表示 的是该菱形的对角线,而菱形的两条对角线长度不一定相等,所以|a+b|=|a-b|不一定成立, 从而不是充分条件;反之,若|a+b|=|a-b|成立,则以 a,b 为邻边的平行四边形为矩形, 而矩形的邻边长度不一定相等,所以|a|=|b|不一定成立,从而不是必要条件.故“|a|=|b|” 是“|a+b|=|a-b|”的既不充分也不必要条件. 4.(2015·陕西高考)“sin α=cos α”是“cos 2α=0”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 cos 2α=0 等价于 cos2α-sin2α=0,即 cos α=±sin α.由 cos α=sin α可得到 cos 2α=0,反之不成立,故选 A. 5.(2015·重庆高考)“x>1”是“log 1 2 (x+2)<0”的( ) A.充要条件 B.充分而不必要条件 C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件 解析:选 B ∵x>1⇒log 1 2 (x+2)<0,log 1 2 (x+2)<0⇒x+2>1⇒x>-1,∴“x>1” 是“log 1 2 (x+2)<0”的充分而不必要条件. 一、选择题 1.命题“若α=π 4 ,则 tan α=1”的逆否命题是( ) A.若α≠π 4 ,则 tan α≠1 B.若α=π 4 ,则 tan α≠1 C.若 tan α≠1,则α=π 4 D.若 tan α≠1,则α≠π 4 解析:选 D 逆否命题是将原命题中的条件与结论都否定后再交换位置即可. 所以逆否命题为:若 tan α≠1,则α≠π 4. 2.在命题“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、逆否命题中结论成立的是( ) A.都真 B.都假 C.否命题真 D.逆否命题真 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. 3.“直线 y=x+b 与圆 x2+y2=1 相交”是“0e,a-ln x<0”为真命题的一个充分不必要条件是( ) A.a≤1 B.a<1 C.a≥1 D.a>1 解析:选 B 由题意知∀x>e,a1,所以 a≤1,故答案为 B. 5.a2+b2=1 是 asin θ+bcos 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:选 A 因为 a2+b2=1,所以设 a=cos α,b=sin α,则 asin θ+bcos θ=sin(α+θ)≤1 恒成立;当 asin θ+bcos θ≤1 恒成立时,只需 asin θ+bcos θ= a2+b2sin(θ+φ)≤ a2+b2≤1 即可,所以 a2+b2≤1,故不满足必要性. 6.若向量 a=(x-1,x),b=(x+2,x-4),则“a⊥b”是“x=2”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 若“a⊥b”,则 a·b=(x-1,x)·(x+2,x-4)=(x-1)(x+2)+x(x-4)=2x2 -3x-2=0,则 x=2 或 x=-1 2 ;若“x=2”,则 a·b=0,即“a⊥b”,所以“a⊥b”是“x =2”的必要不充分条件. 7.在△ABC 中,“sin A-sin B=cos B-cos A”是“A=B”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 解析:选 B 在△ABC 中,当 A=B 时,sin A-sin B=cos B-cos A 显然成立,即必要 性成立;当 sin A-sin B=cos B-cos A 时,则 sin A+cos A=sin B+cos B,两边平方可得 sin 2A=sin 2B,则 A=B 或 A+B=π 2 ,即充分性不成立.则在△ABC 中,“sin A-sin B= cos B-cos A”是“A=B”的必要不充分条件. 8.设 m,n 是两条直线,α,β是两个平面,则下列命题中不正确的是( ) A.当 n⊥α时,“n⊥β”是“α∥β”的充要条件 B.当 m⊂α时,“m⊥β”是“α⊥β”的充分不必要条件 C.当 m⊂α时,“n∥α”是“m∥n”的必要不充分条件 D.当 m⊂α时,“n⊥α”是“m⊥n”的充分不必要条件 解析:选 C 由垂直于同一条直线的两个平面平行可知,A 正确;显然,当 m⊂α时, “m⊥β”⇒“α⊥β”;当 m⊂α时,“α⊥β”⇒/ “m⊥β”,故 B 正确;当 m⊂α时,“m∥ n”⇒/ “n∥α”, n 也可能在平面α内,故 C 错误;当 m⊂α时,“n⊥α”⇒“m⊥n”,反 之不成立,故 D 正确. 二、填空题 9.“若 a≤b,则 ac2≤bc2”,则命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题中真命题 的个数是________. 解析:其中原命题和逆否命题为真命题,逆命题和否命题为假命题. 答案:2 10.下列命题正确的序号是________. ①命题“若 a>b,则 2a>2b”的否命题是真命题; ②命题“a,b 都是偶数,则 a+b 是偶数”的逆否命题是真命题; ③若 p 是 q 的充分不必要条件,则綈 p 是綈 q 的必要不充分条件; ④方程 ax2+x+a=0 有唯一解的充要条件是 a=±1 2. 解析:①否命题“若 2a≤2b,则 a≤b”,由指数函数的单调性可知,该命题正确;②由 互为逆否命题真假相同可知,该命题为真命题;由互为逆否命题可知,③是真命题;④方程 ax2+x+a=0 有唯一解,则 a=0 或 Δ=1-4a2=0, a≠0, 求解可得 a=0 或 a=±1 2 ,故④是假命 题. 答案:①②③ 11.已知集合 A= x|1 2<2x<8,x∈R ,B={x|-13,即 m>2. 答案:(2,+∞) 12.给出下列四个结论: ①若 am20,则方程 x2+x-m=0 有实根”的逆命题为真命题; ④命题“若 m2+n 2=0,则 m=0 且 n=0”的否命题是“若 m2+n2≠0,则 m≠0 且 n≠0”; ⑤对空间任意一点 O,若满足 OP―→=3 4 OA―→+1 8 OB―→+1 8 OC―→,则 P,A,B,C 四点一定共 面. 其中真命题的为________.(填序号) 解析:①命题“若 x2-3x-4=0,则 x=4”的逆否命题为“若 x≠4,则 x2-3x-4≠0”, 故①正确; ②x=4⇒x2-3x-4=0;由 x2-3x-4=0,解得 x=-1 或 x=4. ∴“x=4”是“x2-3x-4=0”的充分不必要条件,故②正确; ③命题“若 m>0,则方程 x2+x-m=0 有实根”的逆命题为“若方程 x2+x-m=0 有实 根,则 m>0”,是假命题,如 m=0 时,方程 x2+x-m=0 有实根,故③错误; ④命题“若 m2+n2=0,则 m=0 且 n=0”的否命题是“若 m2+n2≠0,则 m≠0 或 n≠0”,故④错误; ⑤∵3 4 +1 8 +1 8 =1,∴对空间任意一点 O,若满足 OP―→=3 4 OA―→+1 8 OB―→+1 8 OC―→,则 P,A, B,C 四点一定共面,故⑤正确. 答案:①②⑤ 2.已知 p:-x2+4x+12≥0,q:x2-2x+1-m2≤0(m>0). (1)若 p 是 q 的充分不必要条件,则实数 m 的取值范围为________; (2)若“綈 p”是“綈 q”的充分条件,则实数 m 的取值范围为________. 解析:由题知,p 为真时,-2≤x≤6,q 为真时,1-m≤x≤1+m, 令 P={x|-2≤x≤6},Q={x|1-m≤x≤1+m}. (1)∵p 是 q 的充分不必要条件,∴P Q, ∴ 1-m≤-2, 1+m>6 或 1-m<-2, 1+m≥6, 解得 m≥5, ∴实数 m 的取值范围是[5,+∞). (2)∵“綈 p”是“綈 q”的充分条件,∴“p”是“q”的必要条件, ∴Q⊆P,∴ 1-m≥-2, 1+m≤6, m>0, 解得 0y,则-x<-y;命题 q:若 x>y,则 x2>y2.在命题①p∧q;②p∨q; ③p∧(綈 q);④(綈 p)∨q 中,真命题的是( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 解析:选 C 当 x>y 时,-x<-y,故命题 p 为真命题,从而綈 p 为假命题. 当 x>y 时,x2>y2 不一定成立,故命题 q 为假命题,从而綈 q 为真命题. 故①p∧q 为假命题;②p∨q 为真命题;③p∧(綈 q)为真命题;④(綈 p)∨q 为假命题. 2.若命题 p:对任意 x∈R,总有 2x>0;q:“x>1”是“x>2”的充分不必要条件,则在下列 命题中真命题的是( ) A.p∧(綈 q) B.(綈 p)∧(綈 q) C.(綈 p)∧q D.p∧q 解析:选 A 由指数函数的性质可知,命题 p 是真命题,则命题綈 p 是假命题; 显然,“x>1”是“x>2”的必要不充分条件,即命题 q 是假命题,命题綈 q 是真命题. 所以命题 p∧(綈 q)是真命题. 3.命题“∀x∈R,x2+x+1≥0”的否定为( ) A.∃x0∈R,x20+x0+1≥0 B.∃x0∈R,x20+x0+1<0 C.∀x∈R,x2+x+1≤0 D.∀x∈R,x2+x+1<0 解析:选 B 原命题∀x∈R,x2+x+1≥0 为全称命题, 所以原命题的否定为:∃x0∈R,x20+x0+1<0. 4.若命题 p:∃x0,y0∈Z,x20+y20=2 018,则綈 p 为( ) A.∀x,y∈Z,x2+y2≠2 018 B.∃x0,y0∈Z,x20+y20≠2 018 C.∀x,y∈Z,x2+y2=2 018 D.不存在 x,y∈Z,x2+y2=2 018 解析:选 A 原命题为特称命题,故其否定为全称命题,即綈 p:∀x,y∈Z,x2+y2≠2 018. [清易错] 1.对于省略量词的命题,应先挖掘命题中隐含的量词,改写成含量词的完整形式,再 写出命题的否定. 2.p 或 q 的否定易误写成“綈 p 或綈 q”;p 且 q 的否定易误写成“綈 p 且綈 q”. 1.命题“全等三角形的面积一定都相等”的否定是( ) A.全等三角形的面积不一定都相等 B.不全等三角形的面积不一定都相等 C.存在两个不全等三角形的面积相等 D.存在两个全等三角形的面积不相等 解析:选 D 命题是省略量词的全称命题,易知选 D. 2.已知命题 p:∀x<1,都有 log1 2x<0,命题 q:∃x0∈R,使得 x20≥2x0 成立,则下列命 题是真命题的是( ) A.p∨(綈 q) B.(綈 p)∧(綈 q) C.p∨q D.p∧q 解析:选 C 由题知,命题 p 为假,q 为真,则 p∨q 为真,选 C. [全国卷 5 年命题分析] 考点 考查频度 考查角度 简单的逻 辑联结词 未考查 全称量词、存在量词 5 年 2 考 线性规划与量词命题的判断,特 称命题的否定 含逻辑联结词的命题的真假判断 [典例] 已知命题 p:∃x0∈R,使 x20+2x0+5≤4;命题 q:当 x∈ 0,π 2 时,f(x)=sin x + 4 sin x 的最小值为 4,下列命题是真命题的是( ) A.p∧q B.(綈 p)∧(綈 q) C.(綈 p)∧q D.p∧(綈 q) [解析] 令 x=-1,可得 x2+2x+5≤4 成立,故命题 p 是真命题;令 sin x=t,因为 x ∈ 0,π 2 ,所以 05,即 f(x)>5,故命题 q 是假命题,因此綈 p 是假命题,綈 q 是真命题,所以 p∧(綈 q) 是真命题. [答案] D [方法技巧] 1.“p∨q”“p∧q”“綈 p”形式命题真假的判断步骤 (1)确定命题的构成形式; (2)判断命题 p,q 的真假; (3)确定“p∨q”“p∧q”“綈 p”形式命题的真假. 2.复合命题真假判断常用的方法 (1)直接法:即判断出 p,q 的真假,再判断复合命题的真假. (2)特殊值法:从题干出发通过选取特殊情况代入,作出判断.特殊情况可能是特殊值、 特殊函数、特殊点、特殊位置、特殊向量等. (3)数形结合法:根据题设条件作出研究问题的有关图形,利用图形作出判断,从而确定 正确答案. [即时演练] 1.已知命题 p:∀x∈(0,+∞),sin x=x+1 x ,命题 q:∃x0∈R,πx0<1,则下列命题为 真命题的是( ) A.p∧(綈 q) B.(綈 p)∧(綈 q) C.(綈 p)∧q D.p∧q 解析:选 C 法一:命题 p:∀x∈(0,+∞),sin x=x+1 x ,令 x=1,则 sin 1<1+1,故 命题 p 是假命题,因此命题綈 p 是真命题;命题 q:∃x0∈R,πx0<1,令 x=-1,则π-1<1, 命题 q 是真命题,命题綈 q 是假命题,故命题(綈 p)∧q 是真命题. 法二:因为 x∈(0,+∞),所以 sin x∈[-1,1],x+1 x ≥2 x·1 x =2,则 sin x0,对一切 x∈R 恒成立;命题 q:函数 f(x)=(3 -2a)x 是增函数,若 p 或 q 为真,p 且 q 为假,则实数 a 的取值范围为________. 解析:p 为真:Δ=4a2-16<0,解得-21,解得 a<1. ∵p 或 q 为真,p 且 q 为假,∴p,q 一真一假. 当 p 真 q 假时, -21 C.∀x∈R,sin x≥1 D.∃x0∈R,sin x0>1 解析:选 D 由于全称命题的否定是特称命题,且命题 p 是全称命题,所以命题綈 p 为 ∃x0∈R,sin x0>1. 角度二:全称命题、特称命题的真假判断 2.下列命题为假命题的是( ) A.∀x∈R,3x>0 B.∃x0∈R,lg x0=0 C.∀x∈ 0,π 2 ,x>sin x D.∃x0∈R,sin x0+cos x0= 3 解析:选 D 由指数函数的性质可知,∀x∈R,3x>0 成立,故 A 是真命题;令 x0=1,则 lg x0=0,故 B 是真命题;令 f(x)=x-sin x,f′(x)=1-cos x>0,即函数 f(x)=x-sin x 在 0,π 2 上是增函数,所以 f(x)>f(0)=0,所以 x>sin x,故 C 是真命题;因为 sin x0 +cos x0 = 2sin x0+π 4 ≤ 2,故 D 是假命题. [方法技巧] 1.全称命题真假的判断方法 (1)要判断一个全称命题是真命题,必须对限定的集合 M 中的每一个元素 x,证明 p(x) 成立. (2)要判断一个全称命题是假命题,只要能举出集合 M 中的一个特殊值 x=x0,使 p(x0) 不成立即可. 2.特称命题真假的判断方法 要判断一个特称命题是真命题,只要在限定的集合 M 中,找到一个 x=x0,使 p(x0)成立 即可,否则这一特称命题就是假命题. 根据命题的真假求参数的取值范围 [典例] 若∃x0∈ 1 2 ,2 ,使得 2x20-λx0+1<0 成立是假命题,则实数λ的取值范围是 ( ) A.(-∞,2 2] B.(2 2,3] C. 2 2,9 2 D.{3} [解析] 因为∃x0∈ 1 2 ,2 ,使得 2x20-λx0+1<0 成立是假命题,所以∀x∈ 1 2 ,2 ,使 得 2x2-λx+1≥0 恒成立是真命题,即∀x∈ 1 2 ,2 ,使得λ≤2x+1 x 恒成立是真命题,令 f(x) =2x+1 x ,则 f′(x)=2- 1 x2 ,当 x∈ 1 2 , 2 2 时,f′(x)<0,当 x∈ 2 2 ,2 时,f′(x)>0,所以 f(x)≥f 2 2 =2 2,则λ≤2 2. [答案] A [方法技巧] 根据命题真假求参数的 3 步骤 (1)先根据题目条件,推出每一个命题的真假(有时不一定只有一种情况); (2)然后再求出每个命题是真命题时参数的取值范围; (3)最后根据每个命题的真假情况,求出参数的取值范围. [即时演练] 1.已知 a>0,且 a≠1,命题 p:函数 y=loga(x+1)在 x∈(0,+∞)内单调递减,命题 q: 曲线 y=x2+(2a-3)x+1 与 x 轴交于不同的两点.若“p∨q”为假,则 a 的取值范围为( ) A. 1,5 2 B. -∞,1 2 ∪ 1,5 2 C. 1 2 ,5 2 D. 1 2 ,1 ∪ 5 2 ,+∞ 解析:选 A 当 01 时,函数 y=loga(x+1)在(0,+∞)内不是单调递减的.若 p 为假,则 a>1.曲线 y=x2+(2a-3)x+1 与 x 轴交于不同的两点等价于(2a-3)2-4>0,即 a<1 2 或 a>5 2.若 q 为假,则 a∈ 1 2 ,5 2 .若使“p∨ q”为假,则 a∈(1,+∞)∩ 1 2 ,5 2 ,即 a∈ 1,5 2 . 2.若命题“对∀x∈R,kx2-kx-1<0”是真命题,则 k 的取值范围是________. 解析:“对∀x∈R,kx2-kx-1<0”是真命题,当 k=0 时,则有-1<0;当 k≠0 时, 则有 k<0 且Δ=(-k)2-4×k×(-1)=k2+4k<0,解得-42n,则綈 p 为( ) A.∀n∈N,n 2>2n B.∃n∈N,n 2≤2n C.∀n∈N,n 2≤2n D.∃n∈N,n 2=2n 解析:选 C 因为“∃x∈M,p(x)”的否定是“∀x∈M,綈 p(x)”,所以命题“∃n∈N, n 2>2n”的否定是“∀n∈N,n 2≤2n”,故选 C. 3.(2017·山东高考)已知命题 p:∀x>0,ln(x+1)>0;命题 q:若 a>b,则 a2>b2.下列命 题为真命题的是( ) A.p∧q B.p∧綈 q C.綈 p∧q D.綈 p∧綈 q 解析:选 B 当 x>0 时,x+1>1,因此 ln(x+1)>0,即 p 为真命题;取 a=1,b=-2, 这时满足 a>b,显然 a2>b2 不成立,因此 q 为假命题.由复合命题的真假性,知 B 为真命题. 4.(2014·重庆高考)已知命题 p:对任意 x∈R,总有|x|≥0;q:x=1 是方程 x+2=0 的 根.则下列命题为真命题的是( ) A.p∧綈 q B.綈 p∧q C.綈 p∧綈 q D.p∧q 解析:选 A 命题 p 为真命题,命题 q 为假命题,所以命题綈 q 为真命题,所以 p∧綈 q 为真命题,选 A. 5.(2013·全国卷Ⅰ)已知命题 p:∀x∈R,2x<3x;命题 q:∃x∈R,x3=1-x2,则下列命 题中为真命题的是( ) A.p∧q B.綈 p∧q C.p∧綈 q D.綈 p∧綈 q 解析:选 B 容易判断当 x≤0 时 2x≥3x,命题 p 为假命题,分别作出函数 y=x3,y=1 -x2 的图象,易知命题 q 为真命题.根据真值表易判断綈 p∧q 为真命题. 6.(2015·山东高考)若“∀x∈ 0,π 4 ,tanx≤m”是真命题,则实数 m 的最小值为________. 解析:∵0≤x≤π 4 ,∴0≤tan x≤1, 又∵∀x∈ 0,π 4 ,tan x≤m,故 m≥1, 即 m 的最小值为 1. 答案:1 一、选择题 1.下列命题为真命题的是( ) A.若 ac>bc,则 a>b B.若 a2>b2,则 a>b C.若1 a>1 b ,则 abc,当 c<0 时,有 ab2,不一定有 a>b,如 (-3)2>(-2)2,但-3<-2,选项 B 错误;若1 a>1 b ,不一定有 a-1 3 ,但 2>-3,选项 C 错误;若 a< b,则( a)2<( b)2,即 alg x 成立; 命题 p2:不存在 x∈(0,1),使不等式 log2xlg 10,故命题 p1 为真命题;由对数函数的性质 知,p2 为假命题,p3 为真命题;p4 中取 x=4 不等式不成立,故选 A. 3.(2018·石家庄一模)命题 p:若 sin x>sin y,则 x>y;命题 q:x2+y2≥2xy.下列命题为 假命题的是( ) A.p 或 q B.p 且 q C.q D.綈 p 解析:选 B 取 x=π 3 ,y=5π 6 ,可知命题 p 是假命题;由(x-y)2≥0 恒成立,可知命题 q 是真命题,故綈 p 为真命题,p 或 q 是真命题,p 且 q 是假命题. 4.(2018·唐山模拟)已知命题 p:∃x0∈N,x300 C.∀x>0,5x>3x D.∃x0∈(0,+∞), 1 2 x0< 1 3 x0 解析:选 D 令 x0=1 e ,则 ln x0=-1<0,故 A 正确;由指数函数的性质可知,B、C 正 确.因此答案为 D. 6.(2018·河北六校联考)命题 p:∃a0∈ -∞,-1 4 ,使得函数 f(x)=|x+ a0 x+1|在 1 2 ,3 上单调递增;命题 q:函数 g(x)=x+log2x 在区间 1 2 ,+∞ 上无零点.则下列命题中是真命 题的是( ) A.綈 p B.p∧q C.(綈 p)∨q D.p∧(綈 q) 解析:选 D 设 h(x)=x+ a x+1.当 a=-1 2 时,函数 h(x)在(-∞,-1)∪(-1,+∞)上为 增函数,且 h 1 2 =1 6>0,则函数 f(x)在 1 2 ,3 上必单调递增,即 p 是真命题;∵g 1 2 =-1 2<0, g(1)=1>0,∴g(x)在 1 2 ,+∞ 上有零点,即 q 是假命题,故选 D. 7.命题 p:“∃x0∈ 0,π 4 ,sin2x0+cos 2x00”的否定是“∃x0∈R,ex0>0” B.命题“已知 x,y∈R,若 x+y≠3,则 x≠2 或 y≠1”的逆否命题是真命题 C.“x2+2x≥ax 在 x∈[1,2]上恒成立”⇔“(x2+2x)min≥(ax)max 在 x∈[1,2]上恒成立” D.命题“若 a=-1,则函数 f(x)=ax2+2x-1 只有一个零点”的逆命题为真命题 解析:选 B A:命题的否定是“∃x0∈R,ex0≤0”,∴A 错误;B:逆否命题为“已知 x,y∈R,若 x=2 且 y=1,则 x+y=3”,易知为真命题,∴B 正确;C:分析题意可知, 不等式两边的最值不一定在同一个点取到,故 C 错误;D:若函数 f(x)=ax2+2x-1 只有一 个零点,则:①a=0,符合题意;②a≠0,Δ=4+4a=0,a=-1,故逆命题是假命题,∴D 错误. 二、填空题 9.命题“∀x∈R,cos x≤1”的否定是____________________. 答案:∃x0∈R,cos x0>1 10.给出下列命题: ①∀x∈R,x2+1>0;②∀x∈N,x2≥1; ③∃x0∈Z,x30<1;④∃x0∈Q,x20=3; ⑤∀x∈R,x2-3x+2=0;⑥∃x0∈R,x20+1=0. 其中所有真命题的序号是________. 解析:①显然是真命题;②中,当 x=0 时,x2<1,故②是假命题;③中,当 x=0 时, x3<1,故③是真命题;④中,对于任意的 x∈Q,x2=3 都不成立,故④是假命题;⑤中,只 有当 x=1 或 x=2 时,x2-3x+2=0 才成立,故⑤是假命题;⑥显然是假命题.综上可知, 所有真命题的序号是①③. 答案:①③ 11.已知命题 p:x2+2x-3>0,命题 q: 1 3-x>1,若“(綈 q)∧p”为真,则 x 的取值范 围是________. 解析:命题 p:x>1 或 x<-3; 由 1 3-x>1,求解可得命题 q:21 或 x<-3, 解得 x≥3 或 x<-3, 所以 x 的取值范围是(-∞,-3)∪[3,+∞). 答案:(-∞,-3)∪[3,+∞) 12.给定两个命题,p:对任意实数 x 都有 ax2+ax+1>0 恒成立;q:关于 x 的方程 x2 -x+a=0 有实数根;如果 p 与 q 中有且仅有一个为真命题,则实数 a 的取值范围是________. 解析:对任意实数 x 都有 ax2+ax+1>0 恒成立⇒a=0 或 a>0 Δ=a2-4a<0 ⇒0≤a<4; 关于 x 的方程 x2-x+a=0 有实数根⇒1-4a≥0⇒a≤1 4 ; 若 p 真 q 假,则有 0≤a<4,且 a>1 4 ,∴1 40,使函数 f(x)=ax2-4x 在(-∞,2]上单调递减”,命题 q: “存在 a∈R,使∀x∈R,16x2-16(a-1)x+1≠0”.若命题“p∧q”为真命题,求实数 a 的 取值范围. 解:若 p 为真,则对称轴 x=--4 2a =2 a 在区间(-∞,2]的右侧,即2 a ≥2,∴01,即 a>2 时,函数 f(t)=t2-at+2 在[-1,1]上是减函数, 所以 f(1)=3-a≥0,则 2
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