高中数学 阶段质量检测(一)新人教A版选修21

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阶段质量检测(一)
(A卷学业水平达标)
(时间120分钟,满分150分)
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分)
1.(福建高考)命题“∀x∈[0,+∞),x3+x≥0”的否定是 ( )
A.∀x∈(-∞,0),x3+x<0
B.∀x∈(-∞,0),x3+x≥0
C.∃x0∈[0,+∞),x30+x0<0
D.∃x0∈[0,+∞),x30+x0≥0
解析:选C 全称命题的否定是特称命题,故该命题的否定是∃x0∈[0,+∞),x30+x0<0.
2.命题“若A∪B=A,则A∩B=B”的否命题是( )
A.若A∪B≠A,则A∩B≠B
B.若A∩B=B,则A∪B=A
C.若A∩B≠B,则A∪B≠A
D.若A∪B≠A,则A∩B=B
解析:选A 否命题是既否定条件又否定结论.
3.命题“若x2<1,则-1<x<1”的逆否命题是( )
A.若x2≥1,则x≥1,或x≤-1
B.若-1<x<1,则x2<1
C.若x>1,或x<-1,则x2>1
D.若x≥1,或x≤-1,则x2≥1
解析:选D “若p,则q”的逆否命题是“若綈q,则綈p”,“<”的否定是“≥”.故选D.
4.对于非零向量a,b,“a+b=0”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A 要区分向量平行与向量相等、相反向量等基本概念,向量平行不一定向量相等,向量相等或相反必平行.
5.下列命题中,真命题是( )
A .命题“若|a |>b ,则a >b ”
B .命题“若a =b ,则|a |=|b |”的逆命题
C .命题“当x =2时,x 2
-5x +6=0”的否命题 D .命题“终边相同的角的同名三角函数值相等”
解析:选D 原命题可以改写成“若角的终边相同,则它们的同名三角函数值相等”,是真命题,故选D.
6.(辽宁高考)设a ,b ,c 是非零向量,已知命题p :若a ·b =0,b ·c =0,则a ·c =0;命题q :若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .则下列命题中真命题是( )
A .p ∨q
B .p ∧q
C .(綈p )∧(綈q )
D .p ∨(綈q )
解析:选A 对命题p 中的a 与c 可能为共线向量,故命题p 为假命题;由a ,b ,c 为非零向量,可知命题q 为真命题.故p ∨q 为真命题.
7.“a <0”是“方程ax 2
+1=0至少有一个负根”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C 方程ax 2+1=0至少有一个负根等价于x 2
=-1a
,故a <0,故选C.
8.已知命题p :若不等式x 2
+x +m >0恒成立,则m >14
;命题q :在△ABC 中,A >B
是sin A >sin B 的充要条件, 则( )
A .p 假q 真
B .“p 且q ”为真
C .“p 或q ”为假
D .綈p 假綈q 真 解析:选B 易判断出命题p 为真命题,命题q 为真命题,所以綈p 为假,綈q 为假.结合各选项知B 正确.
9.f (x ),g (x )是定义在R 上的函数,h (x )=f (x )+g (x ),“f (x ),g (x )均为偶函数”是“h (x )为偶函数”的( )
A .充要条件
B .充分不必要条件
C .必要不充分条件
D .既不充分也不必要条件
解析:选B 若f (x ),g (x )均为偶函数,则h (-x )=f (-x )+g (-x )=f (x )+g (x )=
h (x ),所以h (x )为偶函数;
若h (x )为偶函数,则f (x ),g (x )不一定均为偶函数. 可举反例说明,如f (x )=x ,g (x )=x 2
-x +2, 则h (x )=f (x )+g (x )=x 2
+2为偶函数.
10.有下列命题:①“若x +y >0,则x >0且y >0”的否命题;②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m ≥1,则mx 2
-2(m +1)x +m +3>0的解集是R”的逆命题;④“若a +7是无理数,则a 是无理数”的逆否命题.其中正确的是( )
A .①②③
B .②③④
C .①③④
D .①④
解析:选D ①的逆命题为“若x >0且y >0,则x +y >0”,为真命题,故否命题为真命题.
②的否命题为“不是矩形的图形对角线不相等”,为假命题. ③的逆命题为“若mx 2
-2(m +1)x +m +3>0的解集为R ,则m ≥1”. ∵当m =0时,解集不是R , ∴应有⎩⎪⎨


m >0,Δ<0,
即m >1.∴③是假命题.
④原命题为真,逆否命题也为真.
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
11.命题“若a ∉A ,则b ∈B ”的逆否命题是________________________. 解析:逆否命题既否定其条件又否定其结论,然后交换其顺序. 答案:若b ∉B ,则a ∈A
12.命题p :若a ,b ∈R ,则ab =0是a =0的充分条件,命题q :函数y =x -3的定
义域是[3,+∞),则“p ∨q ”“p ∧q ”“綈p ”中是真命题的为________.
解析:p 为假命题,q 为真命题,故p ∨q 为真命题,綈p 为真命题. 答案:p ∨q ,綈p
13.已知p :-4<x -a <4,q :(x -2)(3-x )>0,若綈p 是綈q 的充分条件,则实数
a 的取值范围是________.
解析:p :a -4<x <a +4,q :2<x <3. 由綈p 是綈q 的充分条件可知,
q 是p 的充分条件,即q ⇒p ,
∴⎩
⎪⎨
⎪⎧
a -4≤2,a +4≥3,解得-1≤a ≤6.
答案:[-1,6]
14.若“x ∈[2,5]或x ∈{x |x <1或x >4}”是假命题,则x 的取值范围是________. 解析:由x ∈[2,5]或x ∈{x |x <1或x >4}, 得x <1或x ≥2. ∵此命题是假命题, ∴1≤x <2.
答案:[1,2)
三、解答题(本题共6小题,共70分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分10分)把下列命题改写成“若p ,则q ”的形式,并判断命题的真假. (1)能被6整除的数一定是偶数;
(2)当a -1+|b +2|=0时,a =1,b =-2; (3)已知x ,y 为正整数,当y =x 2
时,y =1,x =1. 解:(1)若一个数能被6整除,则这个数为偶数,真命题. (2)若a -1+|b +2|=0,则a =1且b =-2,真命题. (3)已知x ,y 为正整数,若y =x 2,则y =1且x =1,假命题.
16.(本小题满分12分)判断下列命题是全称命题还是特称命题,并判断其真假. (1)对数函数都是单调函数;
(2)至少有一个整数,它既能被11整除,又能被9整除; (3)∀x ∈{x |x >0},x +1
x
≥2;
(4)∃x 0∈Z ,log 2x 0>2.
解:(1)本题隐含了全称量词“所有的”,可表述为“所有的对数函数都是单调函数”,是全称命题,且为真命题.
(2)命题中含有存在量词“至少有一个”,因此是特称命题,真命题. (3)命题中含有全称量词“∀”,是全称命题,真命题; (4)命题中含有存在量词“∃”,是特称命题,真命题.
17.(本小题满分12分)已知:p :方程x 2
+mx +1=0有两个不等的负实根;q :方程4x 2
+4(m -2)x +1=0无实根.若p 且q 为假,綈p 为假,求m 的取值范围.
解:p :⎩
⎪⎨
⎪⎧
Δ=m 2
-4>0,m >0,解得m >2.
q :Δ=16(m -2)2-16=16(m 2-4m +3)<0.
解得1<m <3.
∵p 且q 为假,綈p 为假. ∴p 为真,q 为假,
即⎩⎪⎨⎪⎧
m >2,
m ≤1或m ≥3,
解得m ≥3,
m 的取值范围为[3,+∞).
18.(本小题满分12分)已知a >0,a ≠1.设命题p :函数y =log a (x +1)在(0,+∞)内单调递减;命题q :曲线y =x 2
+(2a -3)x +1与x 轴交于不同的两点.若p 或q 为真,p 且q 为假,求a 的取值范围.
解:当0<a <1时,函数y =log a (x +1)在(0,+∞)内单调递减;
当a >1时,y =log a (x +1)在(0,+∞)内不是单调递减函数,故p 真时,0<a <1.
q 真等价于Δ=(2a -3)2-4>0,
即a <12或a >52.
又∵a >0, ∴0<a <12或a >52
.
∵p 或q 为真,p 且q 为假, ∴p ,q 中必定是一个为真一个为假. (1)若p 真,q 假时, 则⎩⎪⎨⎪

0<a <1,12
≤a <1或1<a ≤5
2,
∴12≤a <1,即a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1. (2)若p 假,q 真时,
则⎩
⎪⎨⎪⎧
a >1,0<a <12或a >5
2,
∴a >52,即a ∈⎝ ⎛⎭
⎪⎫52,+∞. 综上可知,a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1∪⎝ ⎛⎭
⎪⎫52,+∞.
19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x 2
-2x +5.
(1)是否存在实数m ,使不等式m +f (x )>0对于任意x ∈R 恒成立,并说明理由; (2)若存在一个实数x 0,使不等式m -f (x 0)>0成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)不等式m +f (x )>0可化为
m >-f (x ),
即m >-x 2
+2x -5=-(x -1)2
-4.
要使m >-(x -1)2
-4对于任意x ∈R 恒成立, 只需m >-4即可. 故存在实数m >-4,
使不等式m +f (x )>0对于任意x ∈R 恒成立.
(2)不等式m -f (x 0)>0可化为m >f (x 0),若存在一个实数x 0,使不等式m >f (x 0)成立,
只需m >f (x )min .
又f (x )=(x -1)2
+4,∴f (x )min =4, ∴m >4.
所以,所求实数m 的取值范围是(4,+∞).
20.(本小题满分12分)已知命题:“∀x ∈{x |-1≤x ≤1},都有不等式x 2
-x -m <0成立”是真命题.
(1)求实数m 的取值集合B ;
(2)设不等式(x -3a )(x -a -2)<0的解集为A ,若x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.
解:(1)命题:“∀x ∈{x |-1≤x ≤1},都有不等式x 2
-x -m <0成立”是真命题,得
x 2-x -m <0在-1≤x ≤1时恒成立,
∴m >(x 2
-x )max ,得m >2, 即B ={m |m >2}.
(2)不等式(x -3a )(x -a -2)<0,
①当3a >2+a ,即a >1时,解集A ={x |2+a <x <3a },若x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件,则A B ,
∴2+a ≥2,此时a ∈(1,+∞);
②当3a =2+a ,即a =1时,解集A =∅,若x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件,则A B 成立;
③当3a <2+a ,即a <1时,解集A ={x |3a <x <2+a },若x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件,则A B 成立,
∴3a ≥2,此时a ∈2
3,1.
综上①②③可得a ∈2
3
,+∞.
(B 卷 能力素养提升) (时间120分钟,满分150分)
一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分) 1.下列命题中是假命题的是( )
A .命题“若x ≠1,则x 2
-3x +2≠0”的逆否命题是“若x 2
-3x +2=0,则x =1” B .若p :∀x ∈R ,x 2
+x +1≠0,则綈p :∃x 0∈R ,x 2
0+x 0+1=0 C .若p ∨q 为真命题,则p ,q 均为真命题 D .“x >2”是“x 2
-3x +2>0”的充分不必要条件
解析:选C 若p ∨q 为真命题,则p 、q 中至少有一个是真命题,所以选项C 为假命题.
2.已知命题p :点P 在直线y =2x -3上,命题q :点P 在直线y =-3x +2上,则使命题“p 且q ”为真命题的点P 的坐标是( )
A .(0,-3)
B .(1,2)
C .(1,-1)
D .(-1,1)
解析:选C 由题意知,使命题“p 且q ”为真命题的点P 应该是直线y =2x -3与直线
y =-3x +2的交点,由⎩⎪⎨
⎪⎧
y =2x -3,
y =-3x +2,
得⎩⎪⎨⎪⎧
x =1,
y =-1,
故选C.
3.给出如下四个判断:①∃x 0∈R ,e x 0≤0;②∀x ∈R +
,2x
>x 2
;③设a ,b 是实数,a >1,
b >1是ab >1的充要条件;④命题“若p 则q ”的逆否命题是若綈q ,则綈p .其中正确的判断
个数是( )
A .1
B .2
C .3
D .4
解析:选A 任意x ∈R ,e x
>0,①不正确;x =2时,2x
=x 2
,②不正确;ab >1不能得到
a >1,
b >1,③不正确;④正确.
4.命题“原函数与反函数的图象关于y =x 对称”的否定是( ) A .原函数与反函数的图象关于y =-x 对称 B .原函数不与反函数的图象关于y =x 对称 C .存在一个原函数与反函数的图象不关于y =x 对称 D .存在原函数与反函数的图象关于y =x 对称
解析:选C 否定为“存在一个原函数与反函数的图象不关于y =x 对称”. 5.设函数f (x )=log 2x ,则“a >b ”是“f (a )>f (b )”的 ( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件
解析:选B 因为f (x )=log 2x 在区间(0,+∞)上是增函数,所以当a >b >0时,f (a )>f (b );反之,当f (a )>f (b )时,a >b .故选B.
6.下列命题中,真命题是( ) A .∃x 0∈R ,x 2
0<0 B .∀x ∈R ,x 2
<x 3
C .“a >1,b >1”是“ab >1”的充分不必要条件
D .设a ,b 为向量,则“|a ·b |=|a ||b |”是“a ∥b ”的必要不充分条件
解析:选C 因为任何实数的平方均大于等于0,所以选项A 是假命题;当x =-1时,
x 2>x 3,所以选项B 是假命题;若a >1,b >1,则ab >1成立,令a =b =-2,则满足ab >1,显
然a >1,b >1不成立,所以选项C 是真命题;若|a ·b |=|a ||b |,则|cos θ|=1,即θ=0或θ=π(θ是向量a 和b 的夹角),所以a ∥b ,当a ∥b 时,θ=0或θ=π(θ是向量a 和b 的夹角),此时|a ·b |=|a ||b |成立,所以“|a ·b |=|a ||b |”是“a ∥b ”的充要条件,即选项D 是假命题.
7.直线l :y =kx +1与圆O :x 2
+y 2
=1相交于A ,B 两点,则“k =1”是“△OAB 的面积为1
2
”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 .既不充分又不必要条件
解析:选A 若k =1,则直线l :y =x +1与圆相交于(0,1),(-1,0)两点,所以△OAB 的面积S △OAB =12×1×1=12,所以“k =1”⇒“△OAB 的面积为12”;若△OAB 的面积为1
2
,则
k =±1,所以“△OAB 的面积为1
2”⇒/“k =1”,所以“k =1”是“△OAB 的面积为12
”的充
分而不必要条件,故选A.
8.下列说法正确的是( )
A .命题“若x 2
=1,则x =1”的否命题为“若x 2
=1,则x ≠1” B .命题“∃x 0∈R ,x 2
0+x 0-1<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2
+x -1>0” C .命题“若x =y ,则sin x =sin y ”的逆否命题为假命题 D .若“p 或q ”为真命题,则p ,q 中至少有一个为真命题
解析:选D A 中否命题应为“若x 2
≠1,则x ≠1”;B 中否定应为“∀x ∈R ,x 2
+x -1≥0”;C 中原命题为真命题,故逆否命题为真命题;易知D 正确.
9.下列结论错误的是( )
A .命题“若x 2
-3x -4=0,则x =4”的逆否命题为“若x ≠4,则x 2
-3x -4≠0” B .“x =4”是“x 2
-3x -4=0”的充分条件
C .命题“若m >0,则方程x 2
+x -m =0有实根”的逆命题为真命题
D .命题“若m 2
+n 2
=0,则m =0且n =0”的否命题是“若m 2
+n 2
≠0,则m ≠0或n ≠0” 解析:选C 命题“若m >0,则方程x 2
+x -m =0有实根”的逆命题为“若方程x 2
+x -
m =0有实根,则m >0”.若方程x 2+x -m =0有实根,则Δ=1+4m ≥0,解得m ≥-14
.因为m ≥-14
时,不一定有m >0,所以C 错误.
10.已知命题①若a >b ,则1a <1
b
,②若-2≤x ≤0,则(x +2)(x -3)≤0,则下列说法正
确的是( )
A .①的逆命题为真
B .②的逆命题为真
C .①的逆否命题为真
D .②的逆否命题为真
解析:选D ①的逆命题为1a <1
b
则,a >b ,若a =-2,b =3,则不成立.故A 错;②的逆
命题为若(x +2)(x -3)≤0,则-2≤x ≤0是假命题,故B 错;①为假命题,其逆否命题也为假命题,故C 错;②为真命题,其逆否命题也为真命题,D 正确.
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
11.“λ<0”是“数列{a n }(a n =n 2
-2λn ,n ∈N *
)为递增数列”的________条件. 解析:∵{a n }为递增数列⇔a n +1>a n ⇔2n +1-2λ>0⇔2n +1>2λ⇔3>2λ⇔λ<3
2,∴
“λ<0”是“数列{a n }(a n =n 2
-2λn ,n ∈N *
)为递增数列”的充分不必要条件.
答案:充分不必要
12.命题p :方向相同的两个向量共线,q :方向相反的两个向量共线,则命题“p ∨q ”为________.
解析:方向相同的两个向量共线或方向相反的两个向量共线,即“方向相同或相反的两个向量共线”.
答案:方向相同或相反的两个向量共线
13.已知f (x )=m (x -2m )(x +m +3),g (x )=2x
-2,若∀x ∈R ,f (x )<0或g (x )<0,则
m 的取值范围是________.
解析:由g (x )<0得2x
-2<0,x <1; 由题意可得{x |x ≥1}⊆{x |f (x )<0}. ∴m <0,2m <-m -3<1或-m -3≤2m <0. 解得-4<m <-1或-1≤m <0,即-4<m <0. 答案:(-4,0)
14.给出下列三个结论:
(1)若命题p 为真命题,命题綈q 为真命题,则命题“p ∧q ”为真命题;
(2)命题“若xy =0,则x =0或y =0”的逆否命题为“若xy ≠0,则x ≠0或y ≠0”; (3)命题“∀x ∈R,2x >0”的否定是“∃x 0∈R ,2x 0≤0”. 则以上结论正确的命题为________(填序号).
解析:綈q 为真,则q 为假,所以p ∧q 为假命题,所以(1)错误;“若xy =0,则x =0
或y =0”的逆否命题为“若x ≠0且y ≠0,则xy ≠0”,所以(2)错误,(3)正确.
答案:(3)
三、解答题(本题共6小题,共70分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分10分)在下列各题中,哪些p 是q 的充要条件? (1)p :a >b ,q :a 2
>b 2

(2)p :两直线平行,q :内错角相等;
(3)p :直线l 与平面α所成角大小为90°,q :l ⊥α; (4)函数f (x )=log a x (a >1),p :f (x 1)>f (x 2),q :x 1>x 2>0. 解:在(1)中,p ⇒/ q ,q ⇒/ p ,所以(1)中的p 不是q 的充要条件. 在(2)(3)(4)中,p ⇔q ,所以(2)(3)(4)中的p 是q 的充要条件.
16.(本小题满分12分)证明:对任意非正数c ,若有a ≤b +c 成立,则a ≤b . 证明:将“对任意非正数c ,若有a ≤b +c 成立,则a ≤b ”视为原命题.要证明原命题为真命题,可以考虑证明它的逆否命题“对任意非正数c ,若a >b ,则有a >b +c 成立”为真命题.
若a >b ,由c ≤0知b ≥b +c ,∴a >b +c .
∴原命题的逆否命题为真命题,从而原命题为真命题,即对任意c ≤0,若有a ≤b +c 成立,则a ≤b .
17.(本小题满分12分)已知命题p :∃x 0∈R ,ax 2
0+x 0+12≤0.若命题p 是假命题,求实
数a 的取值范围.
解:因为命题p 为假命题,所以∀x ∈R ,ax 2
+x +12>0.当a =0时,x >-12,所以不成
立.
当a ≠0时,要使不等式恒成立,则有⎩
⎪⎨
⎪⎧
a >0,
Δ<0,
即⎩⎪⎨⎪

a >0,Δ=1-4×1
2a <0,
所以⎩⎪⎨⎪⎧
a >0,a >1
2
,所以a >1
2

即实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭
⎪⎫12,+∞.
11 18.(本小题满分12分)已知命题为:已知a ,x 为实数,若关于x 的不等式x 2
+(2a +
1)x +a 2+2≤0的解集非空,则a ≥1.写出其逆否命题,并判断其逆否命题的真假.
解:原命题的逆否命题:已知a ,x 为实数,若a <1,则关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集,判断真假如下:抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2+2开口向上,Δ=(2a +1)2-4(a 2+2)=4a -7.
因为a <1,所以4a -7<0,即抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2+2与x 轴无交点. 所以关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集.
故原命题的逆否命题为真.
19.(本小题满分12分)设命题p :|4x -3|≤1;命题q :x 2-(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:设A ={x ||4x -3|≤1},B ={x |x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0},易知A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 12≤x ≤1,B ={x |a ≤x ≤a +1}.由綈p 是綈q 的必要不充分条件,从而p 是q 的充分不必要条件,即A B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤12
,a +1≥1,
故所求实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦
⎥⎤0,12.
20.(本小题满分12分)已知a >0且a ≠1,设命题 p :函数y =log a (x +1)在区间(-1,+∞)内单调递减;
q :曲线y =x 2+(2a -3)x +1与x 轴有两个不同的交点,如果p ∨q 为真命题,那么a 的取值集合是怎样的呢?并写出求解过程.
解:由y =log a (x +1)在区间(-1,+∞)上单调递减知0<a <1,
∵曲线y =x 2
+(2a -3)x +1与x 轴交于两个不同的点,
∴Δ=(2a -3)2-4×1×1>0,
解之得a <12或a >52
. ∴p 真对应集合A ={a |0<a <1},
q 真对应集合B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a |a <12或a >52. 由于p ∨q 真,即p 、q 中至少有一个为真命题.
因此适合题数目要求的a 的取值集合是:
A ∪
B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪ a <1或a >52.。

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