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- 2021-06-16 发布
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第一章 集合与常用逻辑用语
第一节集__合
1.集合的相关概念
(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性.
(2)元素与集合的两种关系:属于,记为;不属于,记为.
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.
(4)五个特定的集合:
集合
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
或N+
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
AB或
BA
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,是任何非空集合B的真子集
∀x,x∉∅,∅⊆A,∅B(B≠∅)
∅
3.集合的基本运算
集合的并集
集合的交集
集合的补集
符号
A∪B
A∩B
若全集为U,则集合A
表示
的补集为∁UA
图形
表示
意义
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
4.集合的运算性质
(1)并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔BA.
(2)交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.
(3)补集的性质:A∪(∁UA)=;A∩(∁UA)=;
∁U(∁UA)=;∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB);∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB).
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.( )
(2){x|x≤1}={t|t≤1}.( )
(3){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( )
(4)任何一个集合都至少有两个子集.( )
(5)若AB,则A⊆B且A≠B.( )
(6)对于任意两个集合A,B,关系(A∩B)⊆(A∪B)恒成立.( )
(7)若A∩B=A∩C,则B=C.( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)×
2.(2017·全国卷Ⅱ)设集合A={1,2,3},B={2,3,4},则A∪B=( )
A.{1,2,3,4} B.{1,2,3}
C.{2,3,4} D.{1,3,4}
解析:选A 由题意得A∪B={1,2,3,4}.
3.(2017·北京高考)若集合A={x|-23},则A∩B=( )
A.{x|-20},则集合A与B的关系是( )
A.B⊆A B.B⊇A
C.B∈A D.A∈B
解析:选A 因为A={x|-x2-x+2<0}={x|x>1或x<-2},B={x|2x-5>0}=.
在数轴上标出集合A与集合B,如图所示,
可知,B⊆A.
[题型技法]
判断集合间关系的3种方法
列举法
根据题中限定条件把集合元素表示出来,然后比较集合元素的异同,从而找出集合之间的关系.(如第1题)
结构法
从元素的结构特点入手,结合通分、化简、变形等技巧,从元素结构上找差异进行判断.(如第2题)
数轴法
在同一个数轴上表示出两个集合,比较端点之间的大小关系,从而确定集合与集合之间的关系.(如第3题)
(二)迁移考——利用集合间关系求参数
4.(2018·云南师大附中模拟)集合A={x|x2-a≤0},B={x|x<2},若A⊆B,则实数a
的取值范围是( )
A.(-∞,4] B.(-∞,4)
C.[0,4] D.(0,4)
解析:选B 集合A就是不等式x2-a≤0,即x2≤a的解集.①当a<0时,不等式无解,故A=∅.此时显然满足A⊆B.②当a=0时,不等式为x2≤0,解得x=0,所以A={0}.显然{0}⊆{x|x<2},即满足A⊆B.③当a>0时,解不等式x2≤a,得-≤x≤.所以A=[-, ].由A⊆B可得,<2,解得00,解得x>2,故B=(2,+∞).把两个集合A,B在数轴上表示出来,如图,可知A∩B=(2,5].
2.(2018·湖南湘潭模拟)已知全集U=R,集合M={x||x|<1},N={y|y=2x,x∈R},则集合∁U(M∪N)=( )
A.(-∞,-1] B.(-1,2)
C.(-∞,-1]∪[2,+∞) D.[2,+∞)
解析:选A 解|x|<1,得-10},B={x|-2≤x≤2},则如图所示阴影部分所表示的集合为( )
A.{x|-2≤x<4} B.{x|x≤2或x≥4}
C.{x|-2≤x≤-1} D.{x|-1≤x≤2}
解析:选D 依题意得A={x|x<-1或x>4},因此∁RA={x|-1≤x≤4},题中的阴影部分所表示的集合为(∁RA)∩B={x|-1≤x≤2},选D.
[解题师说]
1.掌握“4种技巧”
(1)先“简”后“算”:进行集合的基本运算之前要先对其进行化简,化简时要准确把握元素的性质特征,区分数集与点集等.如求集合P=的补集,要先进行化简,若直接否定集合P中元素的性质特征,就会误以为∁RP=,导致漏解.
(2)遵“规”守“矩”:定义是进行集合基本运算的依据,交集的运算要抓住“公共元素”,补集的运算要关注“你有我无”的元素.
(3)活“性”减“量”:灵活利用交集与并集以及补集的运算性质,特别是摩根定律,即∁U(M∩N)=(∁UM)∪(∁UN),∁U(M∪N)=(∁UM)∩(∁UN)等简化运算,减少运算量.
(4)借“形”助“数”:在进行集合的运算时要尽可能地借助Venn图和数轴使抽象问题直观化,用数轴表示时要注意端点值的取舍.(如典题领悟第1题)
2.谨防“2种失误”
(1)进行集合基本运算时要注意对应不等式端点值的处理,尤其是求解集合补集的运算,一定要注意端点值的取舍.(如典题领悟第2题)
(2)求集合的补集时,既要注意全集是什么,又要注意求补集的步骤,一般先求出原来的集合,然后求其补集,否则容易漏解.(如典题领悟第3题、冲关演练第3题)
[冲关演练]
1.(2017·天津高考)设集合A={1,2,6},B={2,4},C={x∈R|-1≤x≤5},则(A∪B)∩C=( )
A.{2} B.{1,2,4}
C.{1,2,4,6} D.{x∈R|-1≤x≤5}
解析:选B A∪B={1,2,4,6},又C={x∈R|-1≤x≤5},则(A∪B)∩C={1,2,4}.
2.(2018·合肥质量检测)已知集合A=[1,+∞),B=,若A∩B≠∅,则实数a的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.
C. D.(1,+∞)
解析:选A 因为A∩B≠∅,所以解得a≥1.
3.(2018·皖北协作区联考)已知集合A={y|y=},B={x|y=lg(x-2x2)},则∁R(A∩B)=( )
A. B.(-∞,0)∪
C. D.(-∞,0]∪
解析:选D 因为A={y|y=}=[0,+∞),B={x|y=lg(x-2x2)}=,所以A∩B=,所以∁R(A∩B)=(-∞,0]∪.
以集合为载体的新定义问题,是高考命制创新型试题的一个热点,常见的命题形式有新概念、新性质、新法则等,一般以选择题或填空题形式出现,难度中等或偏上.
[典题领悟]
1.设集合A={-1,0,1},集合B={-1,1,2,3},定义A#B=,则A#B中元素的个数是( )
A.5 B.7
C.10 D.15
解析:选B 因为x∈A,所以x可取-1,0,1;
因为y∈B,所以y可取-1,1,2,3.
则z=的结果如下表所示:
y
x
-1
1
2
3
-1
1
-1
-
-
0
0
0
0
0
1
-1
1
故A#B中元素有-1,-,-,0,,,1,共7个,故选B.
2.已知集合M={(x,y)|y=f(x)},若对于任意实数对(x1,y1)∈M,都存在(x2,y2)∈M,使得x1x2+y1y2=0成立,则称集合M是“垂直对点集”.给出下列四个集合:
①M=;
②M={(x,y)|y=log2x};
③M={(x,y)|y=ex-2};
④M={(x,y)|y=sin x+1}.
其中是“垂直对点集”的序号是( )
A.①④ B.②③
C.③④ D.②④
解析:选C 记A(x1,y1),B(x2,y2),则由x1x2+y1y2=0得OA⊥OB.对于①,对任意A∈M,不存在B∈M,使得OA⊥OB.对于②,当A为点(1,0)时,不存在B∈M满足题意.对于③④,对任意A∈M,过原点O可作直线OB⊥OA,它们都与函数y=ex-2及y=sin x+1的图象相交,即③④满足题意,故选C.
3.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:
y
x
-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.
[解题师说]
与集合相关的新定义问题的解题思路
(1)紧扣“新”定义:分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题的关键所在.
(2)把握“新”性质:集合的性质(概念、元素的性质、运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质.
(3)遵守“新”法则:准确把握新定义的运算法则,将其转化为集合的交集、并集与补集的运算即可.
[冲关演练]
1.定义集合的商集运算为=,已知集合A={2,4,6},B=,则集合∪B中的元素个数为( )
A.6 B.7
C.8 D.9
解析:选B 由题意知,B={0,1,2},=0,,,,1,,则∪B=,共有7个元素,故选B.
2.(2018·武昌调研)设A,B是两个非空集合,定义集合A-B={x|x∈A,且x∉B},若A={x∈N|0≤x≤5},B={x|x2-7x+10<0},则A-B=( )
A.{0,1} B.{1,2}
C.{0,1,2} D.{0,1,2,5}
解析:选D 因为A={x∈N|0≤x≤5},所以A={0,1,2,3,4,5}.解不等式x2-7x+10<0,即(x-2)(x-5)<0,得20时,∵A={x|-10},Q={x|x2+ax+b≤0}.若P∪Q=R,且P∩Q=(2,3],则a+b=( )
A.-5 B.5
C.-1 D.1
解析:选A P={y|y2-y-2>0}={y|y>2或y<-1}.由P∪Q=R及P∩Q=(2,3],得Q=[-1,3],所以-a=-1+3,b=-1×3,即a=-2,b=-3,a+b=-5,故选A.
6.设集合A={x|(x-a)2<1},且2∈A,3∉A,则实数a的取值范围是________.
解析:由题意得
即所以1<a≤2.
答案:(1,2]
7.设集合A={x|x2-x-2≤0},B={x|x<1,且x∈Z},则A∩B=________.
解析:依题意得A={x|(x+1)(x-2)≤0}={x|-1≤x≤2},因此A∩B={x|-1≤x<1,x∈Z}={-1,0}.
答案:{-1,0}
8.设全集为R,集合A={x|x2-9<0},B={x|-1<x≤5},则A∩(∁RB)=______________.
解析:由题意知,A={x|x2-9<0}={x|-3<x<3},
∵B={x|-1<x≤5},∴∁RB={x|x≤-1或x>5}.
∴A∩(∁RB)={x|-3<x<3}∩{x|x≤-1或x>5}={x|-3<x≤-1}.
答案:{x|-3<x≤-1}
9.(2018·江西玉山一中月考)已知集合A={x|3≤3x≤27},B={x|log2x>1}.
(1)分别求A∩B,(∁RB)∪A;
(2)已知集合C={x|11,即log2x>log22,
∴x>2,∴B={x|x>2}.∴A∩B={x|2m+2},
因为A⊆∁RB,
所以m-2>3或m+2<-1,
即m>5或m<-3.
因此实数m的取值范围是(-∞,-3)∪(5,+∞).
6.若集合M={x|-3≤x≤4},集合P={x|2m-1≤x≤m+1}.
(1)证明M与P不可能相等;
(2)若集合M与P中有一个集合是另一个集合的真子集,求实数m的取值范围.
解:(1)证明:若M=P,则-3=2m-1且4=m+1,
解得m=-1且m=3,不成立.
故M与P不可能相等.
(2)若PM,当P≠∅时,有
或解得-1≤m≤2;
当P=∅时,有2m-1>m+1,解得m>2,即m≥-1;
若MP,则或无解.
综上可知,当有一个集合是另一个集合的真子集时,只能是PM,此时必有m≥-1,
即实数m的取值范围为[-1,+∞).
第二节命题及其关系、充分条件与必要条件
1.命题的概念
用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.
2.四种命题及其关系
(1)四种命题间的相互关系
(2)四种命题的真假关系
①两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;
②两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.
3.充要条件
充分条件与必要条件的定义
从集合角度理解
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qp
A是B的真子集
集合与充要条件
的关系
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
AB
p是q的既不充分也不必要条件
p q且qp
A,B互不包含
1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)“x2+2x-8<0”是命题.( )
(2)一个命题非真即假.( )
(3)四种形式的命题中,真命题的个数为0或2或4.( )
(4)命题“若p,则q”的否命题是“若p,则綈q”.( )
(5)若p是q成立的充分条件,则q是p成立的必要条件.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
2.命题“若a>b,则a+c>b+c”的否命题是( )
A.若a≤b,则a+c≤b+c
B.若a+c≤b+c,则a≤b
C.若a+c>b+c,则a>b
D.若a>b,则a+c≤b+c
解析:选A 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”.
3.在△ABC中,“A>B”是“sin A>sin 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C 由正弦定理知==2R(R为△ABC外接圆半径).若sin A>sin B,则>,即a>b,所以A>B;若A>B,则a>b,所以2Rsin A>2Rsin B,即sin A>sin B,所以“A>B”是“sin A>sin B”成立的充要条件.
4.(2018·唐山一模)若x∈R,则“x>1”是“<1”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选A 当x>1时,<1成立,而当<1时,x>1或x<0,所以“x>1”是“<1”的充分不必要条件,选A.
5.“若a0,所以两边同除以c2,得a1,若x>0,则ax>1”的否命题为( )
A.已知00,则ax>1
B.已知a>1,若x≤0,则ax>1
C.已知a>1,若x≤0,则ax≤1
D.已知01”是大前提,在四种命题中不能改变;“x>0”是条件,
“ax>1”是结论.由于命题“若p,则q”的否命题为“若綈p,则綈q”,故该命题的否命题为“已知a>1,若x≤0,则ax≤1”.故选C.
[怎样快解·准解]
1.判断命题真假的2种方法
(1)直接判断:判断一个命题是真命题,需经过严格的推理证明;而要说明它是假命题,只需举一反例即可.(如第2题逆命题的真假判断)
(2)间接判断(等价转化):由于原命题与其逆否命题为等价命题,如果原命题的真假不易直接判断,那么可以利用这种等价性间接地判断命题的真假.(如第2题原命题的真假判断)
2.谨防3类失误
(1)如果原命题是“若p,则q”,则否命题是“若綈p,则綈q”,而命题的否定是“若p,则綈q”,即否命题是对原命题的条件和结论同时否定,命题的否定仅仅否定原命题的结论(条件不变).
(2)对于不是“若p,则q”形式的命题,需先改写.(如第1题)
(3)当命题有大前提时,写其他三种命题时需保留大前提.(如第3题)
充分条件、必要条件以其独特的表达形式成为高考命题的热点.高考主要考查充分条件、必要条件的判断,常以选择题的形式出现,难度不大,属于基础题.,充分条件、必要条件作为一个重要载体,考查的数学知识面较广,几乎涉及数学知识各个方面.
[典题领悟]
1.(2017·北京高考)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A ∵m=λn,∴m·n=λn·n=λ|n|2.
∴当λ<0,n≠0时,m·n<0.
反之,由m·n=|m||n|cos〈m,n〉<0⇔cos〈m,n〉<0⇔〈m,n〉∈,当〈m,n〉∈时,m,n不共线.
故“存在负数λ,使得m=λn”是“m·n<0”的充分而不必要条件.
2.(2017·天津高考)设x∈R,则“2-x≥0”是“|x-1|≤1”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选B 由2-x≥0,得x≤2,
由|x-1|≤1,得0≤x≤2.
∵0≤x≤2⇒x≤2,x≤2⇒/ 0≤x≤2,
故“2-x≥0”是“|x-1|≤1”的必要而不充分条件.
3.已知条件p:x+y≠-2,条件q:x,y不都是-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:选A 因为p:x+y≠-2,q:x≠-1,或y≠-1,
所以綈p:x+y=-2,綈q:x=-1,且y=-1,
因为綈q⇒綈p但綈p綈q,所以綈q是綈p的充分不必要条件,即p是q的充分不必要条件.
4.(2018·江西鹰潭中学月考)设f(x)=x2-4x(x∈R),则f(x)>0的一个必要不充分条件是( )
A.x<0 B.x<0或x>4
C.|x-1|>1 D.|x-2|>3
解析:选C 依题意,f(x)>0⇔x2-4x>0⇔x<0或x>4.又|x-1|>1⇔x-1<-1或x-1>1,即x<0或x>2,而{x|x<0或x>4}{x|x<0或x>2},因此选C.
[解题师说]
1.熟记判断充分、必要条件的3种方法
方法
解读
适合题型
定义法
第一步,分清条件和结论:分清谁是条件,谁是结论;第二步,找推式:判断“p⇒q”及“q⇒p”的真假;第三步,下结论:根据推式及定义下结论
定义法是判断充分、必要条件最根本、最适用的方法.(如典题领悟第1题)
等价法
利用p⇒q与綈q⇒綈p;q⇒p与綈p⇒綈q;p⇔q与綈q⇔綈p的等价关系
适用于“直接正面判断不方便”的情况,可将命题转化为另一个等价的又便于判断真假的命题,再去判断.常用的是逆否等价法.(如典题领悟第3题)
集合法
记条件p,q对应的集合分别为A,B.若AB,则p是q的充分不必要条件;若AB,则p是q的必要不充分条件;若A=B,则p是q的充要条件
适用于“当所要判断的命题与方程的根、不等式的解集以及集合有关,或所描述的对象可以用集合表示时”的情况.(如典题领悟第2题及第4题)
2.把握探求某结论成立的充分、必要条件的3个方面
(1)准确化简条件,也就是求出每个条件对应的充要条件;
(2)注意问题的形式,看清“p是q的……”还是“p的……是q”,如果是第二种形式,要先转化为第一种形式,再判断;
(3)灵活利用各种方法判断两个条件之间的关系,充分、必要条件的判断常通过“⇒”来进行,即转化为两个命题关系的判断,当较难判断时,可借助两个集合之间的关系来判断.
[冲关演练]
1.(2018·安徽两校阶段性测试)设a∈R,则“a=4”是“直线l1:ax+8y-8=0与直线l2:2x+ay-a=0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:选D ∵当a≠0时,==⇒直线l1与直线l2重合,∴无论a取何值,直线l1与直线l2均不可能平行,当a=4时,l1与l2重合.故选D.
2.对于直线m,n和平面α,β,m⊥α成立的一个充分条件是( )
A.m⊥n,n∥α B.m∥β,β⊥α
C.m⊥β,n⊥β,n⊥α D.m⊥n,n⊥β,β⊥α
解析:选C 对于选项C,因为m⊥β,n⊥β,所以m∥n,又n⊥α,所以m⊥α,故选C.
3.(2018·湖南湘中名校联考)“log2(2x-3)<1”是“4x>8”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log2(2x-3)<1⇒0<2x-3<2⇒8⇒2x>3⇒x>,所以“log2(2x-3)<1”是“4x>8”的充分不必要条件,故选A.
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.关键是合理转化条件,熟练掌握函数的有关性质、不等式的解法等知识,在近几年的高考题中出现频率较低,但也要引起关注.
[典题领悟]
1.(2018·保定模拟)已知集合A=,x∈,B={x|x+m2≥1}.若“x∈A”是“x∈B”的充分条件,则实数m的取值范围是________.
解析:y=x2-x+1=2+,
∵x∈,∴≤y≤2,∴A=.
由x+m2≥1,得x≥1-m2,
∴B={x|x≥1-m2}.
∵“x∈A”是“x∈B”的充分条件,
∴A⊆B,∴1-m2≤,解得m≥或m≤-,
故实数m的取值范围是∪.
答案:∪
2.(2018·石家庄模拟)已知p:≤2,q:x2-2x+1-m2≤0(m>0),且綈p是綈q的必要不充分条件,则实数m的取值范围是________.
解析:法一:由≤2,得-2≤x≤10,
∴綈p对应的集合为{x|x>10或x<-2},
设A={x|x>10或x<-2}.
由x2-2x+1-m2≤0(m>0),得1-m≤x≤1+m(m>0),
∴綈q对应的集合为{x|x>1+m或x<1-m,m>0},
设B={x|x>1+m或x<1-m,m>0}.
∵綈p是綈q的必要不充分条件,
∴BA,∴或解得m≥9,
∴实数m的取值范围为[9,+∞).
法二:∵綈p是綈q的必要不充分条件,
∴q是p的必要不充分条件.
即p是q的充分不必要条件,
由x2-2x+1-m2≤0(m>0),得1-m≤x≤1+m(m>0).
∴q对应的集合为{x|1-m≤x≤1+m,m>0},
设M={x|1-m≤x≤1+m,m>0},
又由≤2,得-2≤x≤10,
∴p对应的集合为{x|-2≤x≤10},
设N={x|-2≤x≤10}.
由p是q的充分不必要条件知,NM,
∴或解得m≥9.
∴实数m的取值范围为[9,+∞).
答案:[9,+∞)
[解题师说]
1.解题“2关键”
(1)把充分、必要条件转化为集合之间关系.
(2)根据集合之间关系列出关于参数的不等式(组)求解.
2.解题“1注意”
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.(如典题领悟第2题)
[冲关演练]
1.(2017·湖北新联考四模)若x>2m2-3是-12m2-3是-10,q:x>a2-2a-2,若綈p是綈q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是( )
A.[-1,+∞) B.[3,+∞)
C.(-∞,-1]∪[3,+∞) D.[-1,3]
解析:选C 由p:(x+3)(x-1)>0,解得x<-3或x>1,要使得綈p是綈q的充分不必要条件,则q是p的充分不必要条件,即q⇒p,p⇒/ q.所以a2-2a-2≥1,解得a≤-1或a≥3,故选C.
(一)普通高中适用作业
A级——基础小题练熟练快
1.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是( )
A.“若一个数是负数,则它的平方不是正数”
B.“若一个数的平方是正数,则它是负数”
C.“若一个数不是负数,则它的平方不是正数”
D.“若一个数的平方不是正数,则它不是负数”
解析:选B 依题意得,原命题的逆命题是“若一个数的平方是正数,则它是负数”.
2.设四边形ABCD的两条对角线为AC,BD,则“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选A 当四边形ABCD为菱形时,必有对角线互相垂直,即AC⊥BD;当四边形ABCD中AC⊥BD时,四边形ABCD不一定是菱形,还需要AC与BD互相平分.综上知,“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的充分不必要条件.
3.命题“若x2+3x-4=0,则x=4”的逆否命题及其真假性为( )
A.“若x=4,则x2+3x-4=0”为真命题
B.“若x≠4,则x2+3x-4≠0”为真命题
C.“若x≠4,则x2+3x-4≠0”为假命题
D.“若x=4,则x2+3x-4=0”为假命题
解析:选C 根据逆否命题的定义可以排除A、D,因为x2+3x-4=0,所以x=-4或1,故原命题为假命题,即逆否命题为假命题.
4.设U为全集,A,B是集合,则“存在集合C,使得A⊆C,B⊆∁UC”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C 依题意,若A⊆C,则∁U C⊆∁UA,若B⊆∁UC,可得A∩B=∅;若A∩B=∅,不妨令C=A,显然满足A⊆C,B⊆∁UC,故满足条件的集合C是存在的.
5.命题p:“若x2<1,则x<1”的逆命题为q,则p与q的真假性为( )
A.p真q真 B.p真q假
C.p假q真 D.p假q假
解析:选B q:若x<1,则x2<1.
∵p:x2<1,则-10”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
解析:选C 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.
7.在△ABC中,“A=B”是“tan A=tan B”的________条件.
解析:由A=B,得tan A=tan B,反之,若tan A=tan B,则A=B+kπ,k∈Z.∵0<A<π,00,若p(1)是假命题,p(2)是真命题,则实数m的取值范围为________.
解析:因为p(1)是假命题,所以1+2-m≤0,解得m≥3.
又p(2)是真命题,所以4+4-m>0,解得m<8.
故实数m的取值范围是[3,8).
答案:[3,8)
9.下列命题:
①“a>b”是“a2>b2”的必要条件;
②“|a|>|b|”是“a2>b2”的充要条件;
③“a>b”是“a+c>b+c”的充要条件.
其中真命题的是________(填序号).
解析:①a>b⇒/ a2>b2,且a2>b2⇒/ a>b,故①不正确;
②a2>b2⇔|a|>|b|,故②正确;
③a>b⇒a+c>b+c,且a+c>b+c⇒a>b,故③正确.
答案:②③
10.(2018·德州模拟)下列命题中为真命题的序号是________.
①若x≠0,则x+≥2;
②命题:若x2=1,则x=1或x=-1的逆否命题为:若x≠1且x≠-1,则x2≠1;
③“a=1”是“直线x-ay=0与直线x+ay=0互相垂直”的充要条件;
④命题“若x<-1,则x2-2x-3>0”的否命题为“若x≥-1,则x2-2x-3≤0”.
解析:当x<0时,x+≤-2,故①错误;根据逆否命题的定义可知,②正确;“a=±1”是“直线x-ay=0与直线x+ay=0互相垂直”的充要条件,故③错误;根据否命题的定义知④正确.故填②④.
答案:②④
B级——中档题目练通抓牢
1.(2018·河南开封二十五中月考)下列命题中为真命题的是( )
A.命题“若x>1,则x2>1”的否命题
B.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题
C.命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题
D.命题“若>1,则x>1”的逆否命题
解析:选B 对于A,命题“若x>1,则x2>1”的否命题为“若x≤1,则x2≤1”,易知当x=-2时,x2=4>1,故为假命题;对于B,命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题为“若x>|y|,则x>y”,分析可知为真命题;对于C,命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题为“若x≠1,则x2+x-2≠0”,易知当x=-2时,x2+x-2=0,故为假命题;对于D,命题“若>1,则x>1”的逆否命题为“若x≤1,则≤1”,易知为假命题,故选B.
2.如果x,y是实数,那么“x≠y”是“cos x≠cos y”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选C 设集合A={(x,y)|x≠y},B={(x,y)|cos x≠cos y},则A的补集C={(x,y)|x=y},B的补集D={(x,y)|cos x=cos y},显然CD,所以BA.于是“x≠y”是“cos x≠cos y”的必要不充分条件.
3.若x>5是x>a的充分条件,则实数a的取值范围为( )
A.(5,+∞) B.[5,+∞)
C.(-∞,5) D.(-∞,5]
解析:选D 由x>5是x>a的充分条件知,{x|x>5}⊆{x|x>a},∴a≤5,故选D.
4.在命题“若m>-n,则m2>n2”的逆命题、否命题、逆否命题中,假命题的个数是________.
解析:若m=2,n=3,则2>-3,但22<32,所以原命题为假命题,则逆否命题也为假命题,若m=-3,n=-2,则(-3)2>(-2)2,但-3<2,所以逆命题是假命题,则否命题也是假命题.故假命题的个数为3.
答案:3
5.(2018·武汉调研)已知“命题p:(x-m)2>3(x-m)”是“命题q:x2+3x-4<0”成立的必要不充分条件,则实数m的取值范围为________________.
解析:命题p:x>m+3或x<m,
命题q:-4<x<1.
因为p是q成立的必要不充分条件,
所以m+3≤-4或m≥1,
故m≤-7或m≥1.
答案:(-∞,-7]∪[1,+∞)
6.写出命题“已知a,b∈R,若关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集,则a2≥4b”的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.
解:(1)逆命题:已知a,b∈R,若a2≥4b,则关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集,为真命题.
(2)否命题:已知a,b∈R,若关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集,则a2<4b,为真命题.
(3)逆否命题:已知a,b∈R,若a2<4b,则关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集,为真命题.
7.已知集合A={x|x2-6x+8<0},B={x|(x-a)(x-3a)<0}.
(1)若x∈A是x∈B的充分条件,求a的取值范围;
(2)若A∩B=∅,求a的取值范围.
解:A={x|x2-6x+8<0}={x|20时,B={x|a0时,B={x|a-3,但22<32,所以原命题为假命题,则逆否命题也为假命题,若m=-3,n=-2,则(-3)2>(-2)2,但-3<2,所以逆命题是假命题,则否命题也是假命题.故假命题的个数为3.
答案:3
7.有下列几个命题:
①“若a>b,则a2>b2”的否命题;
②“若集合A是集合B的子集,则集合A是集合B的真子集”的逆命题;
③“若x2<4,则-2<x<2”的逆否命题.
其中真命题的序号是________.
解析:①原命题的否命题为“若a≤b,则a2≤b2”,是假命题,如-1<0,但是(-1)2>0;②原命题的逆命题为“若集合A是集合B的真子集,则集合A是集合B的子集”是真命题;③原命题的逆否命题为“若x≥2或x≤-2,则x2≥4”,是真命题.
答案:②③
8.已知p(x):x2+2x-m>0,若p(1)是假命题,p(2)是真命题,则实数m的取值范围为________.
解析:因为p(1)是假命题,
所以1+2-m≤0,解得m≥3.
又p(2)是真命题,所以4+4-m>0,解得m<8.
故实数m的取值范围是[3,8).
答案:[3,8)
9.写出命题“已知a,b∈R,若关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集,则a2≥4b”的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.
解:(1)逆命题:已知a,b∈R,若a2≥4b,则关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集,为真命题.
(2)否命题:已知a,b∈R,若关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集,则a2<4b,为真命题.
(3)逆否命题:已知a,b∈R,若a2<4b,则关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集,为真命题.
10.(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,求实数a的取值范围.
解:由2x2-3x+1≤0,得≤x≤1,
∴条件p对应的集合P=.
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}.
∵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PQ⇔或
解得0≤a≤.
∴实数a的取值范围为.
B级——拔高题目稳做准做
1.已知命题p:x2+2x-3>0;命题q:x>a,且綈q的一个充分不必要条件是綈p,则a的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.(-∞,1]
C.[-1,+∞) D.(-∞,-3]
解析:选A 由x2+2x-3>0,得x<-3或x>1,由綈q的一个充分不必要条件是綈p,可知綈p是綈q的充分不必要条件,等价于q是p的充分不必要条件.故a≥1.
2.(2017·天津高考)设θ∈R,则“<”是“sin θ<”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<,得0<θ<,
故sin θ<.由sin θ<,得-+2kπ<θ<+2kπ,k∈Z,推不出“<”.
故“<”是“sin θ<”的充分而不必要条件.
法二:<⇒0<θ<⇒sin θ<,而当sin θ<时,取θ=-,=>.
故“<”是“sin θ<”的充分而不必要条件.
3.设等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn,则“|q|=1”是“S4=2S2”的________条件.
解析:∵等比数列{an}的前n项和为Sn,又S4=2S2,
∴a1+a2+a3+a4=2(a1+a2),
∴a3+a4=a1+a2,
∴q2=1⇔|q|=1,
∴“|q|=1”是“S4=2S2”的充要条件.
答案:充要
4.(2018·武汉调研)已知“命题p:(x-m)2>3(x-m)”是“命题q:x2+3x-4<0”成立的必要不充分条件,则实数m的取值范围为________________.
解析:命题p:x>m+3或x<m,
命题q:-4<x<1.
因为p是q成立的必要不充分条件,
所以m+3≤-4或m≥1,
故m≤-7或m≥1.
答案:(-∞,-7]∪[1,+∞)
5.已知集合A={x|x2-4mx+2m+6=0},B={x|x<0},若命题“A∩B=∅”是假命题,求实数m的取值范围.
解:因为“A∩B=∅”是假命题,所以A∩B≠∅.
设全集U={m|Δ=(-4m)2-4(2m+6)≥0},
则U=.
假设方程x2-4mx+2m+6=0的两根x1,x2均非负,则有即解得m≥.
又集合关于全集U的补集是{m|m≤-1},
所以实数m的取值范围是(-∞,-1].
6.已知集合A={x|x2-6x+8<0},B={x|(x-a)(x-3a)<0}.
(1)若x∈A是x∈B的充分条件,求a的取值范围;
(2)若A∩B=∅,求a的取值范围.
解:已知A={x|x2-6x+8<0}={x|20时,B={x|a0时,B={x|ay,则-x<-y;命题q:若>,则x0 B.∀x∈R,x2-x+1≤0
C.∀x∈R,x2-x+1>0 D.∃x0∈R,x-x0+1<0
答案:C
4.下列四个命题中的真命题为( )
A.∃x0∈Z,1<4x0<3 B.∃x0∈Z,5x0+1=0
C.∀x∈R,x2-1=0 D.∀x∈R,x2+x+2>0
解析:选D 选项A中,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p∧綈q为真命题.
2.(2018·安徽安庆模拟)设命题p:∃x0∈(0,+∞),x0+>3;命题q:∀x∈(2,+∞),x2>2x,则下列命题为真的是( )
A.p∧(綈q) B.(綈p)∧q
C.p∧q D.(綈p)∨q
解析:选A 对于命题p,当x0=4时,x0+=>3,故命题p为真命题;对于命题q,当x=4时,24=42=16,即∃x0∈(2,+∞),使得2x0=x成立,故命题q为假命题,所以p∧(綈q)为真命题,故选A.
[题型技法]
1.判断含有逻辑联结词命题真假的步骤
2.含逻辑联结词命题真假的5种等价关系
(1)p∨q真⇔p,q至少一个真⇔(綈p)∧(綈q)假.
(2)p∨q假⇔p,q均假⇔(綈p)∧(綈q)真.
(3)p∧q真⇔p,q均真⇔(綈p)∨(綈q)假.
(4)p∧q假⇔p,q至少一个假⇔(綈p)∨(綈q)真.
(5)綈p真⇔p假;綈p假⇔p真.
(二)迁移考——根据含有逻辑联结词命题真假求参数
3.已知p:∃x0∈R,mx+1≤0,q:∀x∈R,x2+mx+1>0,若p∨q为假命题,则实数m的取值范围是( )
A.[2,+∞) B.(-∞,-2]
C.(-∞,-2]∪[2,+∞) D.[-2,2]
解析:选A 依题意知,p,q均为假命题.
当p是假命题时,mx2+1>0恒成立,则有m≥0;
当q是假命题时,则有Δ=m2-4≥0,解得m≤-2或m≥2.
因此由p,q均为假命题得即m≥2.
4.命题p:关于x的不等式x2+2ax+4>0,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,⇒1≤a<2;
当p假q真时,⇒a≤-2.
∴实数a的取值范围为(-∞,-2]∪[1,2).
答案:(-∞,-2]∪[1,2)
[题型技法]
根据命题的真假求参数的取值范围的步骤
(1)求出当命题p,q为真命题时所含参数的取值范围;
(2)根据复合命题的真假判断命题p,q的真假性;
(3)根据命题p,q的真假情况,利用集合的交集和补集的运算,求解参数的取值范围.
含有一个量词的命题的否定及真假判断是高考命题的热点,而全称命题、特称命题的真假判断常与不等式、方程等相结合,涉及知识面较广,难度不大,是中低档题.一般以选择题、填空题的形式出现.
[典题领悟]
1.命题“∀x∈R,∃n∈N*,使得n≤x2”的否定形式是( )
A.∀x∈R,∃n∈N*,使得n>x2
B.∀x∈R,∀n∈N*,使得n>x2
C.∃x∈R,∃n∈N*,使得n>x2
D.∃x∈R,∀n∈N*,使得n>x2
解析:选D ∀改写为∃,∃改写为∀,n≤x2的否定是n>x2,则该命题的否定形式为“∃x∈R,∀n∈N*,使得n>x2”.故选D.
2.下列命题中,为真命题的是( )
A.∀x∈(0,+∞),x2>1
B.∃x0∈(1,+∞),lg x0=-x0
C.∀a∈(0,+∞),a2>a
D.∃a0∈(0,+∞),x2+a0>1对x∈R恒成立
解析:选D 对于A,当x=1时不成立;
对于B,当x∈(1,+∞)时,lg x>0,而-x<0,不成立;
对于C,当a=1时不成立;
对于D,∃a0=2∈(0,+∞),x2+a0=x2+2>1对x∈R恒成立,正确.故选D.
3.已知命题“∃x0∈R,使2x+(a-1)x0+≤0”是假命题,则实数a的取值范围是________.
解析:原命题的否定为“∀x∈R,2x2+(a-1)x+>0”,由题意知,其为真命题,则Δ=(a-1)2-4×2×<0,
即-2sin x B.∃x0∈R,sin x0+cos x0=2
C.∀x∈R,3x>0 D.∃x0∈R,lg x0=0
解析:选B 因为对∀x∈R,sin x+cos x=sin≤,所以“∃x0∈R,sin x0+cos x0=2”为假命题.
2.(2017·郑州三模)设命题p:∀x>0,log2x<2x+3,则綈p为( )
A.∀x>0,log2x≥2x+3 B.∃x0>0,log2x0≥2x0+3
C.∃x0>0,log2x0<2x0+3 D.∀x>0,log2x>2x+3
解析:选B 该命题含有量词“∀”,故该命题是一个全称命题,其否定是一个特称命题,故綈p为:∃x0>0,log2x0≥2x0+3.
3.(2017·临沂二模)若“∀x∈,tan x≤m”是真命题,则实数m的最小值为________.
解析:因为“∀x∈,tan x≤m”是真命题,所以m≥(tan x)max.当x∈时,函数y=tan x是单调递增函数,故(tan x)max=tan =1,所以m≥1,m的最小值为1.
答案:1
(一)普通高中适用作业
A级——基础小题练熟练快
1.命题“函数y=f(x)(x∈M)是偶函数”的否定可表示为( )
A.∃x0∈M,f(-x0)≠f(x0)
B.∀x∈M,f(-x)≠f(x)
C.∀x∈M,f(-x)=f(x)
D.∃x0∈M,f(-x0)=f(x0)
解析:选A 命题“函数y=f(x)(x∈M)是偶函数”即“∀x∈M,f(-x)=f(x)”,该命题是一个全称命题,其否定是一个特称命题,即“∃x0∈M,f(-x0)≠f(x0)”.
2.(2018·合肥质检)已知命题q:∀x∈R,x2>0,则( )
A.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为假命题
B.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为真命题
C.命题綈q:∃x0∈R,x≤0为假命题
D.命题綈q:∃x0∈R,x≤0为真命题
解析:选D 全称命题的否定是将“任意”改为“存在”,然后再否定结论.又当x=0时,x2≤0成立,所以綈q为真命题,故选D.
3.已知命题p:所有有理数都是实数,命题q:正数的对数都是负数,则下列命题中为真命题的是( )
A.(綈p)∨q B.p∧q
C.(綈p)∧(綈q) D.(綈p)∨(綈q)
解析:选D 因为有理数集合是实数集合的真子集,所以命题p是真命题,綈p是假命题.因为lg 10=1>0,所以命题q是假命题,綈q是真命题,所以D项(綈p)∨(綈q)是真命题,A、B、C都是假命题.
4.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 由题意知命题p是真命题,命题q是假命题,故綈p是假命题,綈q是真命题,由含有逻辑联结词的命题的真值表可知p∧(綈q)是真命题.
5.若∃x0∈,使得2x-λx0+1<0成立是假命题,则实数λ的取值范围是( )
A.(-∞,2] B.(2,3]
C. D.{3}
解析:选A 因为∃x0∈,使得2x-λx0+1<0成立是假命题,所以∀x∈,使得2x2-λx+1≥0恒成立是真命题,即∀x∈,使得λ≤2x+恒成立是真命题,令f(x)=2x+,则f′(x)=2-,当x∈时,f′(x)<0,当x∈时,f′(x)>0,所以f(x)≥f=2,则λ≤2.
6.下列四种说法中,正确的是( )
A.集合A={-1,0}的子集有3个
B.“若am2<bm2,则a<b”的逆命题为真
C.“命题p∨q为真”是“命题p∧q为真”的必要不充分条件
D.命题“∀x∈R,x2-3x-2≥0”的否定是“∃x0∈R,使得x-3x0-2≥0”
解析:选C 对于选项A,A={-1,0}的子集有∅,{-1},{0},{-1,0},共4个,A错;对于选项B,“若am2<bm2,则a<b”的逆命题为“若a<b,则am2<bm2”,当m=0时为假命题,B错;对于选项C,“命题p∨q为真”,表示命题p与q至少有一个为真,而“命题p∧q为真”,表示命题p与q全为真,C正确;对于选项D,命题“∀x∈R,x2-3x-2≥0”的否定是“∃x0∈R,使得x-3x0-2<0”,D错.综上,选C.
7.命题p的否定是“对所有正数x,>x+1”,则命题p可写为_______________.
解析:因为p是綈p的否定,所以只需将全称量词变为特称量词,再对结论否定即可.
答案:∃x0∈(0,+∞),≤x0+1
8.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-40,由Δ=-3<0,知命题q为真命题.综上“p∧q”是真命题,“p∧(綈q)”是假命题,“(綈p)∨q”是真命题,“p∨(綈q)”是真命题,即正确的结论为①②③.
答案:①②③
B级——中档题目练通抓牢
1.若命题p:函数y=x2-2x的单调递增区间是[1,+∞),命题q:函数y=x-的单调递增区间是[1,+∞),则( )
A.p∧q是真命题 B.p∨q是假命题
C.綈p是真命题 D.綈q是真命题
解析:选D 因为函数y=x2-2x在[1,+∞)上是增函数,所以其单调递增区间是[1,+
∞),所以p是真命题;因为函数y=x-的单调递增区间是(-∞,0)和(0,+∞),所以q是假命题.所以p∧q为假命题,p∨q为真命题,綈p为假命题,綈q为真命题.故选D.
2.(2018·贵州适应性考试)已知命题p:∀x∈R,log2(x2+4)≥2,命题q:y=x是定义域上的减函数,则下列命题中为真命题的是( )
A.p∨(綈q) B.p∧q
C.(綈p)∨q D.(綈p)∧(綈q)
解析:选A 命题p:函数y=log2x在(0,+∞)上是增函数,x2+4≥4,所以log2(x2+4)≥log24=2,即命题p是真命题,因此綈p为假命题;命题q:y=x在定义域上是增函数,故命题q是假命题,綈q是真命题.因此选项A是真命题,选项B、C、D都是假命题,故选A.
3.下列说法错误的是( )
A.命题“若x2-5x+6=0,则x=2”的逆否命题是“若x≠2,则x2-5x+6≠0”
B.若命题p:存在x0∈R,x+x0+1<0,则綈p:对任意x∈R,x2+x+1≥0
C.若x,y∈R,则“x=y”是“xy≥2”的充要条件
D.已知命题p和q,若“p或q”为假命题,则命题p与q中必一真一假
解析:选D 由原命题与逆否命题的关系,知A正确;由特称命题的否定知B正确;由xy≥2⇔4xy≥(x+y)2⇔4xy≥x2+y2+2xy⇔(x-y)2≤0⇔x=y,知C正确;对于D,命题“p或q”为假命题,则命题p与q均为假命题,所以D不正确.
4.已知命题“∃x0∈R,x+ax0-4a<0”为真命题,则实数a的取值范围为______________.
解析:“∃x0∈R,x+ax0-4a<0”为真命题的充要条件是Δ=a2+16a>0,解得a<-16或a>0.
答案:(-∞,-16)∪(0,+∞)
5.已知命题p:a2≥0(a∈R),命题q:函数f(x)=x2-x在区间[0,+∞)上单调递增,则下列命题:
①p∨q;②p∧q;③(綈p)∧(綈q);④(綈p)∨q.
其中为假命题的序号为________.
解析:显然命题p为真命题,綈p为假命题.
∵f(x)=x2-x=2-,
∴函数f(x)在区间上单调递增.
∴命题q为假命题,綈q为真命题.
∴p∨q为真命题,p∧q为假命题,(綈p)∧(綈q)为假命题,(綈p)∨q为假命题.
答案:②③④
6.设t∈R,已知命题p:函数f(x)=x2-2tx+1有零点;命题q:∀x∈[1,+∞),-x≤4t2-1.
(1)当t=1时,判断命题q的真假;
(2)若p∨q为假命题,求t的取值范围.
解:(1)当t=1时,max=0,-x≤3在[1,+∞)上恒成立,故命题q为真命题.
(2)若p∨q为假命题,则p,q都是假命题.
当p为假命题时,Δ=(-2t)2-4<0,解得-10,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=-=在区间(-∞,2]的右侧,即≥2,∴0a>0,c>b>0.若a,b,c是△ABC的三条边长,则下列结论中正确的个数是( )
①对于∀x∈(-∞,1),都有f(x)>0;
②存在x>0,使ax,bx,cx不能构成一个三角形的三边长;
③若△ABC为钝角三角形,则存在x∈(1,2),使f(x)=0.
A.3 B.2
C.1 D.0
解析:选A ①因为a,b,c是△ABC的三条边长,所以a+b>c,因为c>a>0,c>b>0,所以0<<1,0<<1,当x∈(-∞,1)时,f(x)=ax+bx-cx=cxx+x-1>cx=cx·>0,故①正确;
②令a=2,b=3,c=4,则a,b,c可以构成三角形,但a2=4,b2=9,c2=16却不能构成三角形,所以②正确;
③已知c>a>0,c>b>0,若△ABC为钝角三角形,则a2+b2-c2<0,因为f(1)=a+b-c>0,f(2)=a2+b2-c2<0,根据零点的存在性定理可知在区间(1,2)上存在零点,所以存在x∈(1,2),使f(x)=0,故③正确.
(二)重点高中适用作业
A级——保分题目巧做快做
1.命题“函数y=f(x)(x∈M)是偶函数”的否定可表示为( )
A.∃x0∈M,f(-x0)≠f(x0)
B.∀x∈M,f(-x)≠f(x)
C.∀x∈M,f(-x)=f(x)
D.∃x0∈M,f(-x0)=f(x0)
解析:选A 命题“函数y=f(x)(x∈M)是偶函数”即“∀x∈M,f(-x)=f(x)”,该命题是一个全称命题,其否定是一个特称命题,即“∃x0∈M,f(-x0)≠f(x0)”.
2.(2018·合肥质检)已知命题q:∀x∈R,x2>0,则( )
A.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为假命题
B.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为真命题
C.命题綈q:∃x0∈R,x≤0为假命题
D.命题綈q:∃x0∈R,x≤0为真命题
解析:选D 全称命题的否定是将“任意”改为“存在”,然后再否定结论.又当x=0时,x2≤0成立,所以綈q为真命题,故选D.
3.已知命题p:对任意x∈(0,+∞),log4x<log8x,命题q:存在x∈R,使得tan x=1-3x.则下列命题为真命题的是( )
A.p∧q B.(綈p)∧(綈q)
C.p∧(綈q) D.(綈p)∧q
解析:选D 当x=64时,log4x=log464=3>log8x=log864=2,故命题p是假命题;当x=0时,tan x=tan 0=1-30=1-3x,故命题q是真命题;故綈p是真命题,綈q是假命题.故p∧q是假命题,(綈p)∧(綈q)是假命题,p∧(綈q)是假命题,(綈p)∧q是真命题.故选D.
4.下列说法错误的是( )
A.命题“若x2-5x+6=0,则x=2”的逆否命题是“若x≠2,则x2-5x+6≠0”
B.若命题p:存在x0∈R,x+x0+1<0,则綈p:对任意x∈R,x2+x+1≥0
C.若x,y∈R,则“x=y”是“xy≥2”的充要条件
D.已知命题p和q,若“p或q”为假命题,则命题p与q中必一真一假
解析:选D 由原命题与逆否命题的关系,知A正确;由特称命题的否定,知B正确;由xy≥2⇔4xy≥(x+y)2⇔4xy≥x2+y2+2xy⇔(x-y)2≤0⇔x=y,知C正确;对于D,命题“p或q”为假命题,则命题p与q均为假命题,所以D不正确.
5.已知命题p:∃x0∈R,ex0-mx0=0,q:∀x∈R,x2+mx+1≥0,若p∨(綈q)为假命题,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,0)∪(2,+∞) B.[0,2]
C.R D.∅
解析:选B 若p∨(綈q)为假命题,则p假q真.命题p为假命题时,有0≤m<e;命题q为真命题时,有Δ=m2-4≤0,即-2≤m≤2.所以当p∨(綈q)为假命题时,m的取值范围是[0,2].
6.命题p的否定是“对所有正数x,>x+1”,则命题p可写为_______________.
解析:因为p是綈p的否定,所以只需将全称量词变为特称量词,再对结论否定即可.
答案:∃x0∈(0,+∞),≤x0+1
7.已知命题p:x2+4x+3≥0,q:x∈Z,且“p∧q”与“綈q”同时为假命题,则x=________.
解析:若p为真,则x≥-1或x≤-3,
因为“綈q”为假,则q为真,即x∈Z,
又因为“p∧q”为假,所以p为假,故-3<x<-1,
由题意,得x=-2.
答案:-2
8.若命题p:存在x∈R,ax2+4x+a<-2x2+1是假命题,则实数a的取值范围是________.
解析:若命题p:存在x∈R,ax2+4x+a<-2x2+1是假命题,则綈p:任意x∈R,ax2+4x+a≥-2x2+1是真命题,即(2+a)x2+4x+a-1≥0恒成立,当a=-2时不成立,舍去,则有解得a≥2.
答案:[2,+∞)
9.已知命题p:f(x)=在区间(0,+∞)上是减函数;命题q:不等式(x-1)2>m的解集为R.若命题“p∨q”为真,求实数m的取值范围.
解:因为p:f(x)=在区间(0,+∞)上是减函数,所以1-2m>0⇒m<.因为q:不等式(x-1)2>m的解集为R,所以m<0.要保证命题“p∨q”为真,则p,q至少有一个为真,当p真q真时,m<0;当p真q假时,0≤m<;当p假q真时,m∈∅.所以实数m的取值范围为.
10.已知c>0,设命题p:函数y=cx为减函数.命题q:当x∈时,函数f(x)=x+>恒成立.如果“p∨q”为真命题,“p∧q”为假命题,求c的取值范围.
解:若命题p为真,则0<c<1;若命题q为真,则2≤x+≤,要使此式恒成立,需<2,即c>,若“p∨q”为真命题,“p∧q”为假命题,则p,q中必有一真一假,当p真q假时,⇒00”的否定为假命题,则实数a的取值范围是______________.
解析:由“∀x∈R,x2-5x+a>0”的否定为假命题,可知原命题必为真命题,即不等式x2-5x+a>0对任意实数x恒成立.
设f(x)=x2-5x+a,则其图象恒在x轴的上方.
故Δ=25-4×a<0,解得a>,
即实数a的取值范围为.
答案:
4.(2017·云南玉溪一中模拟)已知p:x2+2x-3>0,q:>1,若“(綈q)∧p”为真,则x的取值范围是________________.
解析:p为真命题时,解x2+2x-3>0,得x>1或x<-3,q为真命题时,>1,即<0,解得20,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=-=在区间(-∞,2]的右侧,即≥2,∴00),q:实数x满足20,∴A=(a,4a),
又B=(2,5],则a≤2且4a>5,解得