高考数学一轮总复习:第一章 集合与简易逻辑(含答案)

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高考数学一轮总复习:第一章集合与简易逻辑
第1课时集合
1.下列各组集合中表示同一集合的是( )
A.M={(3,2)},N={(2,3)}
B.M={2,3},N={3,2}
C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}
D.M={2,3},N={(2,3)}
答案 B
2.若A={0,1,2,3},B={x|x=3a,a∈A},则A∩B=( ) A.{1,2} B.{0,1}
C.{0,3} D.{3}
答案 C
解析B={x|x=3a,a∈A}={0,3,6,9},所以A∩B={0,3}.3.设集合M={x|x2=x},N={x|lgx≤0},则M∪N=( ) A.[0,1] B.(0,1]
C.[0,1) D.(-∞,1]
答案 A
解析集合M={0,1},集合N={x|0<x≤1},
M∪N={x|0≤x≤1},所以M∪N=[0,1].
4.若A={x|x2-2x<0},B={x|1
x
≤1},则A∩B=( )
A.(0,1) B.(0,2) C.(1,2) D.[1,2) 答案 D
解析因为A={x|x2-2x<0}={x|0<x<2},B={x|1
x
≤1}={x|x≥1或x<0},
所以A∩B={x|1≤x<2}.
5.已知m∈A,n∈B,且集合A={x|x=2a,a∈Z},B={x|x=2b+1,b∈Z},C={x|x=4c+1,c∈Z},则有( )
A.m+n∈A B.m+n∈B
C.m+n∈C D.m+n不属于A,B,C中任意一个集合答案 B
解析∵m∈A,∴设m=2a
1,a
1
∈Z,又n∈B,∴设n=2b
1
+1,b
1
∈Z,∴m
+n=2(a
1+b
1
)+1,而a
1
+b
1
∈Z,∴m+n∈B,故选B.
6.已知集合A={x∈N|πx<16},B={x|x2-5x+4<0},则A∩(∁R B)的真子集的个数为( )
A.1 B.3
C.4 D.7
答案 B
解析因为A={x∈N|πx<16}={0,1,2},B={x|x2-5x+4<0}={x|1<x<4},故∁R B={x|x≤1或x≥4},故A∩(∁R B)={0,1},故A∩(∁R B)的真子集的个数为22-1=3,故选B.
7.设集合A={x||x-1|<2},B={y|y=2x,x∈[0,2]},则A∩B=( ) A.[0,2] B.(1,3)
C.[1,3) D.(1,4)
答案 C
解析|x-1|<2⇔-2<x-1<2,故-1<x<3,即集合A=(-1,3).根据指
数函数的性质,可得集合B=[1,4].所以A∩B=[1,3).
8.已知实数集R,集合A={x|log
2
x<1},B={x∈Z|x2+4≤5x},则(∁R A)∩B =( )
A.[2,4] B.{2,3,4}
C.{1,2,3,4} D.[1,4]
答案 B
解析由log
2
x<1,解得0<x<2,故A=(0,2),故∁R A=(-∞,0]∪[2,+∞),由x2+4≤5x,即x2-5x+4≤0,解得1≤x≤4,又x∈Z,所以B={1,2,3,4}.故(∁R A)∩B={2,3,4}.故选B.
9.若全集U=R,集合A={x|1<2x<4},B={x|x-1≥0},则A∩(∁
U
B)=( )
A.{x|1<x<2} B.{x|0<x≤1}
C.{x|0<x<1} D.{x|1≤x<2}
答案 C
解析由题意知,A={x|0<x<2},B={x|x≥1},∁
U
B={x|x<1},所以A∩(∁U
B)={x|0<x<1}.
10.已知全集U为R,集合A={x|x2<16},B={x|y=log
3
(x-4)},则下列关系正确的是( )
A.A∪B=R B.A∪(∁
U
B)=R
C.(∁
U A)∪B=R D.A∩(∁
U
B)=A
答案 D
解析因为A={x|-4<x<4},B={x|x>4},所以∁
U
B={x|x≤4},所以A∩(∁U
B)=A,故选D.
11.已知集合A={x|x>2},B={x|x<2m,m∈R}且A⊆∁R B,那么m的值可以是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案 A
解析由B={x|x<2m,m∈R},得∁R B={x|x≥2m,m∈R}.因为A⊆∁R B,所以2m≤2,m≤1,故选A.
12.已知集合A={x|1<x<k},集合B={y|y=2x-5,x∈A},若A∩B={x|1<x<2},则实数k的值为( )
A.5 B.4.5
C.2 D.3.5
答案 D
解析B=(-3,2k-5),由A∩B={x|1<x<2},知k=2或2k-5=2,因为k=2时,2k-5=-1,A∩B=∅,不合题意,所以k=3.5,故选D.
13.已知函数f(x)的图像如图所示,设集合A={x|f(x)>0},B={x|x2<4},则A∩B=( )
A.(-2,-1)∪(0,2) B.(-1,1)
C .(-2,-1)∪(1,2)
D .(-∞,3)
答案 C
解析 由题意可得A =(-∞,-1)∪(1,3),B =(-2,2),所以A∩B=(-2,-1)∪(1,2).
14. 集合A ={0,|x|},B ={1,0,-1},若A ⊆B ,则A∩B=________,A ∪B =________,∁B A =________.
答案 {0,1} {1,0,-1} {-1}
解析 因为A ⊆B ,所以|x|∈B,又|x|≥0,结合集合中元素的互异性,知|x|=1,因此A ={0,1},则A∩B={0,1},A ∪B ={1,0,-1},∁B A ={-1}.
15.设全集U =A∪B={x∈N *|lgx<1},若A∩(∁U B)={m|m =2n +1,n =0,1,2,3,4},则集合B =________.
答案 {2,4,6,8}
解析 U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A ∩(∁U B)={1,3,5,7,9},∴B ={2,4,6,8}.
16. 已知集合A ={x|log 2x<1},B ={x|0<x<c},(c>0).若A∪B=B ,则c 的取值范围是________.
答案 [2,+∞)
解析 A ={x|0<x<2},由数轴分析可得c≥2.
17.已知集合P ={x|a +1≤x≤2a+1},Q ={x|x 2-3x≤10}. (1)若a =3,求(∁R P )∩Q;
(2)若P∪Q=Q ,求实数a 的取值范围. 答案 (1){x|-2≤x<4} (2)(-∞,2]
解析 (1)因为a =3,所以P ={x|4≤x≤7},∁R P ={x|x<4或x>7}.又Q ={x|x 2-3x -10≤0}={x|-2≤x≤5},所以(∁R P )∩Q={x|x<4或x>7}∩{x|-2≤x≤5}={x|-2≤x<4}.
(2)由P∪Q=Q ,得P ⊆Q.
当P≠∅时,有⎩⎨⎧a +1≥-2,
2a +1≤5,2a +1≥a+1,
解得0≤a≤2;
当P =∅,即2a +1<a +1时,有P ⊆Q ,得a<0.
综上,实数a 的取值范围是(-∞,2].
18.已知集合A ={x|1<x<3},集合B ={x|2m<x<1-m}. (1)若A ⊆B ,求实数m 的取值范围;
(2)若A∩B=(1,2),求实数m 的取值范围; (3)若A∩B=∅,求实数m 的取值范围.
答案 (1)(-∞,-2] (2)m =-1 (3)[0,+∞)
解析
(1)由A ⊆B ,得⎩⎨⎧1-m>2m ,
2m ≤1,1-m≥3,
得m≤-2,即实数m 的取值范围为(-∞,-2]. (2)由已知,得⎩
⎨⎧2m≤1,1-m =2⇒⎩⎨⎧m ≤1
2,
m =-1,∴m =-1.
(3)由A∩B=∅,得
①若2m≥1-m ,即m≥1
3时,B =∅,符合题意;
②若2m<1-m ,即m<13
时,需⎩⎨⎧m<13,1-m≤1或⎩⎨⎧m<13,2m ≥3,
得0≤m<13或∅,即0≤m<1
3
.
综上知m≥0,即实数m 的取值范围为[0,+∞).
第2课时 命题及其关系、充分条件与必要条件
1. 命题“若x 2<1,则-1<x<1”的逆否命题是( ) A .若x 2≥1,则x≥1或x≤-1 B .若-1<x<1,则x 2<1 C .若x>1或x<-1,则x 2>1 D .若x≥1或x≤-1,则x 2≥1 答案 D
解析原命题的逆否命题是把条件和结论都否定后,再交换位置,注意“-1<x<1”的否定是“x≥1或x≤-1”.
2.命题“若m>-1,则m>-4”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中,假命题的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案 B
解析原命题为真命题,从而其逆否命题也为真命题;逆命题“若m>-4,则m>-1”为假命题,故否命题也为假命题,故选B.
3.命题“若x2+y2=0,则x=y=0”的否命题是( )
A.若x2+y2=0,则x,y中至少有一个不为0
B.若x2+y2≠0,则x,y中至少有一个不为0
C.若x2+y2≠0,则x,y都不为0
D.若x2+y2=0,则x,y都不为0
答案 B
解析否命题既否定条件又否定结论.
4.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“若x2≤1,则x≤1”的否命题
C.命题“若x=1,则x2-x=0”的否命题
D.命题“若a>b,则1
a
<
1
b
”的逆否命题
答案 A
解析A中原命题的逆命题是“若x>|y|,则x>y”,由x>|y|≥y可知其是真命题;B中原命题的否命题是“若x2>1,则x>1”,是假命题,因为x2>1⇔x>1或x<-1;C中原命题的否命题是“若x≠1,则x2-x≠0”,是假命题;D中原
命题的逆命题是“若1
a

1
b
,则a≤b”是假命题,举例:a=1,b=-1,故选A.
5.若命题p的否命题是命题q的逆否命题,则命题p是命题q的( ) A.逆命题B.否命题
C.逆否命题D.p与q是同一命题
答案 A
解析设p:若A,则B,则p的否命题为若綈A,则綈B,从而命题q为若B,则A,则命题p是命题q的逆命题,故选A.
6.设有下面四个命题:
p 1:若复数z满足
1
z
∈R,则z∈R;
p
2
:若复数z满足z2∈R,则z∈R;
p 3:若复数z
1
,z
2
满足z
1
z
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.p
1,p
3
B.p
1
,p
4
C.p
2,p
3
D.p
2
,p
4
答案 B
解析对于p
1,由
1
z
∈R,即
z

z·z

∈R得
z

|z|2
∈R,∴z

∈R,∴z∈R.故p
1

真命题.
对于p
2,显然i2=-1,但i∉R.故p
2
为假命题.
对于p
3,若z
1
=1,z
2
=2,则z
1
z
2
=2,满足z
1
z
2
∈R,而它们的实部不相等,
不是共轭复数.故p
3
为假命题.
对于p
4,z∈R,则z

∈R.故p
4
为真命题,故选B.
7.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,如在等高处截面的面积恒相等,则体积相等.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
答案 A
解析p⇒q,而q p,∴选A.
8.“α=
π6+2kπ(k∈Z )”是“cos2α=1
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
答案 A
解析 由α=π6+2kπ(k∈Z ),知2α=π
3+4kπ(k∈Z ),
则cos2α=cos
π3=1
2
成立, 当cos2α=12时,2α=2kπ±π3,即α=kπ±π
6(k∈Z ),
故选A.
9. “1
x >1”是“e x -1<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
答案 A
解析 ∵1
x >1,∴x ∈(0,1).∵e x -1<1,∴x<1.
∴“1
x
>1”是“e x -1<1”的充分不必要条件.
10. 设a ,b ∈R ,则“a>b”是“a|a|>b|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
答案 C
解析 构造函数f(x)=x|x|,则f(x)在定义域R 上为奇函数.
因为f(x)=⎩
⎨⎧x 2
,x ≥0,
-x 2,x <0,所以函数f(x)在R 上单调递增,所以
a>b ⇔f(a)>f(b)⇔a|a|>b|b|.选C.
11. “(m-1)(a -1)>0”是“log a m>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
答案 B
解析 (m -1)(a -1)>0等价于⎩⎨⎧m>1,a>1或⎩⎨⎧m<1,a<1,而log a m>0等价于⎩⎨⎧m>1,
a>1或

⎨⎧0<m<1,
0<a<1,所以条件具有必要性,但不具有充分性,比如m =0,a =0时,不能得出log a m>0,故选B.
12. 命题“对任意x∈[1,2),x 2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件可以是( )
A .a ≥4
B .a>4
C .a ≥1
D .a>1
答案 B
解析 由题意知a≥x 2,对x∈[1,2)恒成立,当x∈[1,2)时,1≤x 2<4,则a≥4.从而a>4是命题为真的一个充分不必要条件.
13.若不等式13<x<1
2的必要不充分条件是|x -m|<1,则实数m 的取值范围是
( )
A .[-43,1
2]
B .[-12,4
3]
C .(-∞,1
2)
D .(4
3,+∞)
答案 B
解析 由|x -m|<1,解得m -1<x<m +1.因为不等式13<x<1
2的必要不充分条件
是|x -m|<1,所以⎩⎪⎨⎪⎧m -1≤1
3,1
2≤m +1,
且等号不能同时取得,解得-12≤m ≤4
3,故选B.
14. 若“x>1”是“不等式2x >a -x 成立”的必要而不充分条件,则实数a 的取值范围是( )
A .a>3
B .a<3
C .a>4
D .a<4 答案 A
解析 若2x >a -x ,即2x +x>a.设f(x)=2x +x ,则函数f(x)为增函数.由题意知“2x +x>a 成立,即f(x)>a 成立”能得到“x>1”,反之不成立.因为当x>1时,f(x)>3,∴a>3.
15.(1)“x>y>0”是“1x <1
y ”的________条件.
(2)“tanθ≠1”是“θ≠π
4”的________条件.
答案 (1)充分不必要 (2)充分不必要 解析 (1)1x <1
y ⇒xy ·(y -x)<0,
即x>y>0或y<x<0或x<0<y. (2)题目即判断θ=
π
4
是tanθ=1的什么条件,显然是充分不必要条件. 16. 下列不等式:
①x<1;②0<x<1;③-1<x<0;④-1<x<1.
其中可以作为“x 2<1”的一个充分条件的所有序号为________. 答案 ②③④
17.设命题p :2x -1
x -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,求实数a 的取值范围.
答案 [0,1
2
]
解析 2x -1x -1<0⇒(2x -1)(x -1)<0⇒1
2<x<1,
x 2-(2a +1)x +a(a +1)≤0⇒a ≤x ≤a +1, 由题意得(1
2
,1)
[a ,a +1],
故⎩⎨⎧a ≤12,a +1≥1,
解得0≤a≤12
.
第3课时 逻辑联结词与量词
1.下列命题中的假命题是( )
A.∀x∈R,e x-1>0 B.∀x∈N*,(x-1)2>0 C.∃x∈R,lnx<1 D.∃x∈R,tanx=2
答案 B
解析因为当x=1时,(x-1)2=0,所以B为假命题,故选B.
2.命题“∃x
0∈∁
R
Q,x
3∈Q”的否定是( )
A.∃x
0∉∁
R
Q,x
3∈Q B.∃x
∈∁
R
Q,x
3∈Q
C.∀x∉∁
R Q,x3∈Q D.∀x∈∁
R
Q,x3∉Q
答案 D
解析该特称命题的否定为“∀x∈∁
R
Q,x3∉Q”.
3.命题“∀x∈R,f(x)·g(x)≠0”的否定是( )
A.∀x∈R,f(x)=0且g(x)=0 B.∀x∈R,f(x)=0或g(x)=0
C.∃x
0∈R,f(x
)=0且g(x
)=0 D.∃x
∈R,f(x
)=0或g(x
)=0
答案 D
解析根据全称命题与特称命题的互为否定的关系可得:命题“∀x∈R,
f(x)g(x)≠0”的否定是“∃x
0∈R,f(x
)=0或g(x
)=0”.故选D.
4.若命题p:x∈A∩B,则綈p:( )
A.x∈A且x∉B B.x∉A或x∉B
C.x∉A且x∉B D.x∈A∪B
答案 B
5.下列命题的否定是真命题的是( )
A.有些实数的绝对值是正数B.所有平行四边形都不是菱形
C.任意两个等边三角形都是相似的D.3是方程x2-9=0的一个根
答案 B
6.已知命题p,q,“綈p为真”是“p∧q为假”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 A
解析因为綈p为真,所以p为假,那么p∧q为假,所以“綈p为真”是“p∧q为假”的充分条件;反过来,若“p∧q为假”,则“p真q假”或“p
假q真”或“p假q假”,所以由“p∧q为假”不能推出綈p为真.综上可知,“綈p为真”是“p∧q为假”的充分不必要条件.
7.设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p:∀x∈A,2x∈B,则( )
A.綈p:∀x∈A,2x∉B B.綈p:∀x∉A,2x∉B
C.綈p:∃x∉A,2x∈B D.綈p:∃x∈A,2x∉B
答案 D
解析因全称命题的否定是特称命题,故命题的否定为綈p:∃x∈A,2x∉B.故选D.
8.已知集合A={y|y=x2+2},集合B={x|y=lg x-3},则下列命题中真命题的个数是( )
①∃m∈A,m∉B;②∃m∈B,m∉A;③∀m∈A,m∈B;④∀m∈B,m∈A.
A.4 B.3
C.2 D.1
答案 C
解析因为A={y|y=x2+2},所以A={y|y≥2},因为B={x|y=lg x-3},所以B={x|x>3},所以B是A的真子集,所以①④为真,②③为假命题,所以真命题的个数为2,故选C.
9.下列4个命题中,其中的真命题是( )
p 1:∃x∈(0,+∞),(
1
2
)x<(
1
3
)x
p
2
:∃x∈(0,1),log1
2x>log1
3
x
p 3:∀x∈(0,+∞),(
1
2
)x<log1
2
x
p 4:∀x∈(0,
1
3
),(
1
2
)x<log1
3
x
A.p
1,p
3
B.p
1
,p
4
C.p
2,p
3
D.p
2
,p
4
答案 D
解析 p 1,p 2为存在性命题,所以只要找到符合条件的x 即可.p 1可作出y =(12)x ,y =(1
3)x 的图像,通过观察发现找不到符合条件的x ;p 2同样作图可得∀x ∈(0,1),log 12x>log 13x ,所以p 2正确;p 3通过作图可发现图像中有一部分(12
)x <log 1
2x ,所以p 3错误;在p 4中,可得当x∈(0,13)时,(12)x <(12)0=1,log 13x>log 13(1
3
)
=1,所以(12
)x
<1<log 13
x ,p 4正确.综上可得:p 2,p 4正确.
10.已知命题p :∃x 0∈R ,mx 02+1≤0;命题q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0.若p∨q 为假命题,则实数m 的取值范围为( )
A .{m|m ≥2}
B .{m|m ≤-2}
C .{m|m ≤-2或m≥2}
D .{m|-2≤m≤2}
答案 A
解析 由p :∃x ∈R ,mx 2+1≤0,可得m<0;由q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0,可得Δ=m 2-4<0,解得-2<m<2.因为p∨q 为假命题,所以p 与q 都是假命题,若p 是假命题,则有m≥0;若q 是假命题,则有m≤-2或m≥2,故实数m 的取值范围为{m|m≥2}.故选A.
11. 已知命题p :∃x ∈R ,lnx +x -2=0,命题q :∀x ∈R ,2x ≥x 2,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) 答案 C
解析 分别判断p ,q 真假,令f(x)=lnx +x -2,可得f(1)f(2)<0.由零点存在性定理可知∃x ∈(1,2),使得f(x)=lnx +x -2=0,p 为真;通过作图可判断出当x∈(2,4)时,2x <x 2,故q 为假:结合选项可得:p∧(綈q)为真.
12. 不等式组⎩⎨⎧x +y≥1,
x -2y≤4的解集记为D ,有下面四个命题:
p 1:∀(x ,y )∈D,x +2y≥-2; p 2:∃(x ,y)∈D,x +2y≥2; p 3:∀(x ,y )∈D,x +2y≤3;
p 4:∃(x ,y )∈D,x +2y≤-1.
其中的真命题是( )
A.p
2,p
3
B.p
1
,p
4
C.p
1,p
2
D.p
1
,p
3
答案 C
解析画出可行域如图所示中阴影部分,由图可知,当目标函数z=x+2y
经过可行域内的点A(2,-1)时,z取得最小值0,故x+2y≥0,因此p
1,p
2

真命题,选C.
13.若命题p的否定是“对所有正数x,x>x+1”,则命题p是________.
答案∃x
0∈(0,+∞),x
≤x
+1
14.已知p:
1
x2-x-2
>0,则綈p对应的x的集合为________.
答案{x|-1≤x≤2}
解析p:
1
x2-x-2
>0⇔x>2或x<-1,
∴綈p:-1≤x≤2.
注:本题若利用綈p:
1
x2-x-2
≤0求解会致误.
15.已知命题“∀x∈R,sinx-a≥0”是真命题,则a的取值范围是________.答案(-∞,-1]
解析由题意,对∀x∈R,a≤sinx成立.由于对∀x∈R,-1≤sinx≤1,所以a≤-1.
16.若命题“∃x
0∈R,x
2+(a-1)x
+1≤0”为假命题,则实数a的取值范
围为________.
答案(-1,3)
解析由“∃x
0∈R,x
2+(a-1)x
+1≤0”为假命题,得“∀x∈R,x2+(a
-1)x+1>0”为真命题,所以Δ=(a-1)2-4<0,解得-1<a<3,所以a的取值
范围为(-1,3).
x-a≥0”,q:“存在x∈R,x2 17.已知p:“对任意的x∈[2,4],log
2
+2ax+2-a=0”.若p,q均为命题,而且“p且q”是真命题,求实数a的取值范围.
答案a≤-2或a=1
解析p:a≤1,q:4a2-4(2-a)≥0,即a≤-2或a≥1.因为p且q是真命题,所以a≤-2或a=1.。

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