[精品推荐]2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程学案:第3课__逻辑联结词与量词 Word版含解析
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程学案:第3课__逻辑联结词与量词含解析
____第3课__逻辑联结词与量词____1. 能正确对含有一个量词的命题进行否定.2. 能正确判断用“或”“且”“非”联结的命题的真假.1. 阅读:阅读选修21第10~18页.2. 解悟:①含有一个量词的命题的否定分别是什么?②由简单逻辑联结词构成的命题的真假怎么判断?3. 践习:在教材空白处,完成第15页练习第2题;第18页习题第4题. 基础诊断 2. 命题“∃x∈R,2x>0”的否定是__∀x∈R,2x≤0__.3. 下列四个命题:①3≤π;②1≥1;③π≤e;④2<3或3<2.其中假命题有__1__个.解析:①②④正确,③错误.4. 已知命题“∃x∈[1,2],x2+2x+a≥0”为真命题,则实数a的取值范围是__[-8,+∞)__.解析:原命题的否定为∀x∈[1,2],x2+2x+a<0.因为y=x2+2x在区间[1,2]上单调递增,所以x2+2x≤8<-a,所以a<-8.根据含有逻辑联结词的命题的真假判断,可知原命题中a的取值范围是a<-8的补集,即a≥-8,故a的取值范围是[-8,+∞). 范例导航 考向❶以函数的单调性和值域为背景,求命题的真假所对应参数的取值范围(a-32)x例1 设命题p:函数f(x)=是R上的减函数;命题q:函数g(x)=x2-4x+3在区间[0,a]上的值域为[-1,3].若“p且q”为假命题,“p或q”为真命题,求实数a的取值范围.解析:因为“p且q”为假命题,“p或q”为真命题,所以命题p,q中有且仅有一个命题为真命题.若命题p 为真,则0<a -<1,所以<a <;323252若命题q 为真,则g (x )=x 2-4x +3=(x -2)2-1在[0,a ]上的值域为[-1,3],故解得2≤a ≤4.{a ≥2,a 2-4a +3≤3,)①若p 真q 假,则{32<a <52,a <2或a >4,)所以<a <2;32②若p 假q 真,则{2≤a ≤4,a ≤32或a ≥52,)所以≤a ≤4.52综上所述,实数a 的取值范围为∪.(32,2)[52,4]已知a >0,设命题p :函数y =a x 在R 上单调递增;命题q :不等式ax 2-ax +1>0对∀x ∈R 恒成立.若“p 且q ”为假命题,“p 或q ”为真命题,求实数a 的取值范围.解析:因为函数y =a x 在R 上单调递增,所以命题p :a >1.因为不等式ax 2-ax +1>0对∀x ∈R 恒成立,所以a >0且a 2-4a <0,解得0<a <4,所以命题q :0<a <4.因为“p 且q ”为假,“p 或q ”为真,所以p ,q 中必是一真一假.若p 真q 假,则解得a ≥4;{a >1,a ≥4,)若p 假q 真,则解得0<a ≤1.{0<a ≤1,0<a <4,)综上所述,a 的取值范围为(0,1]∪[4,+∞).考向❷ 以函数的能成立和恒成立为背景,求命题的真假所对应参数的取值范围例2 已知命题p :∃x ∈R ,|sin x |>a 有解;命题q :∀x ∈R ,ax 2+2ax +4>0恒成立.若命题“p 或q ”是真命题,命题“p 且q ”是假命题,求实数a 的取值范围.解析:命题p :∃x ∈R ,|sin x |>a 有解,则a <1;由命题q 得,a =0或解得0<a <4,{a >0,Δ<0,)所以命题q :0≤a <4.因为命题“p 或q ”是真命题,命题“p 且q ”是假命题,所以命题p ,q 中有且仅有一个真命题.若p 真q 假,则解得a <0;{a <1,a ≥4或a <0,)若p 假q 真,则解得1≤a <4.{a ≥1,0≤a <4,)综上所述,实数a 的取值范围是(-∞,0)∪[1,4).已知m ∈R ,设命题p :∀x ∈[-1,1],x 2-2x -4m 2+8m -2≥0恒成立;命题q :∃x ∈[1,2],log (x 2-mx +1)<-1成立,如果“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题,求实数m 的取值12范围.解析:若p 为真,则∀x ∈[-1, 1],4m 2-8m ≤x 2-2x -2恒成立.设f (x )=x 2-2x -2,配方得f (x )=(x -1)2-3,所以f (x )在区间[-1,1]上的最小值为-3,所以4m 2-8m ≤-3,解得≤m ≤,1232所以当p 为真时,≤m ≤;1232若q 为真,则∃x ∈[1,2], x 2-mx +1>2成立,所以∃x ∈[1,2],m <成立.x 2-1x设g (x )==x -,x 2-1x 1x易知g (x )在区间[1,2]上是增函数,所以g (x )的最大值为g (2)=,所以m <,3232所以当q 为真时,m <.32因为“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题,所以p 与q 必是一真一假,当p 真q 假时,所以m =;{12≤m ≤32,m ≥32,)32当p 假q 真时,所以m <.{m <12或m >32,m <32,)12综上所述,m 的取值范围是{m |m <或m =}.1232考向❸ 以圆锥曲线为背景,求命题的真假所对应参数的取值范围例3 已知k 为实常数,命题p :方程+=1表示椭圆;命题q :方程+=1x 22k -1y 2k -1x 24y 2k -3表示双曲线.(1) 若命题p 为真命题,求k 的取值范围;(2) 若命题“p 或q ”为真命题,“p 且q ”为假命题,求k 的取值范围.解析:(1) 若命题p 为真命题,则{2k -1>0,k -1>0,2k -1≠k -1,)解得k>1,即k 的取值范围是(1,+∞).(2) 若命题q 为真命题,则k -3<0,即k<3.因为“p 或q ”为真命题,“p 且q ”为假命题,所以p ,q 必是一真一假.当p 真q 假时, 解得k ≥3;{k >1,k ≥3,)当p 假q 真时,解得k ≤1.{k ≤1,k <3,)综上所述,k 的取值范围是(-∞,1]∪[3,+∞). 自测反馈 1. 命题“∀x>0,x +1>”的否定是__∃x>0,x +1≤__.x x 2. 若命题“p 且q ”是假命题,“非q ”是假命题,则p 是__假__命题.(填“真”或“假”)解析:因为“p 且q ”为假命题,则命题p ,q 中必是一真一假.又因为“非q ”是假命题,所以q 为真命题,所以p 为假命题.3. 若命题“∃x ∈R ,x 2+2mx +m ≤0”是真命题,则实数m 的取值范围是__(-∞,0)∪[1,+∞)__.解析:由题意得Δ=4m 2-4m ≥0,解得m ≤0或m ≥1,故实数m 的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).。
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程学案:第1课__集合及其基本运算(1)
____第1课__集合及其基本运算(1)____1. 理解元素和集合之间的关系;理解集合相等的含义.2. 会求集合的交集、并集、补集.1. 阅读:阅读必修1第5~10页.2. 解悟:①集合中元素的三个性质;②常见数集的符号;③集合相等的定义;④子集、真子集的定义;⑤空集的定义.3. 践习:在教材空白处,完成第7页练习第2、5题;第10页习题第6、7题.基础诊断1. 设集合A ={-1,0,1},B ={0,1,2,3},则A ∩B =__{0,1}__.2. 已知全集U ={1,2,3,4,5},A ={1,2},B ={2,3,4},那么A ∪∁U B =__{1,2,5}__.解析:由题意得∁U B ={1,5}, 所以A ∪∁U B ={1,2,5}.3. 已知全集U ={1,3,5,7,9},A ={1,5,9},B ={3,5,9},则∁U (A ∪B)的子集个数为__2__.解析:由题意得A ∪B ={1,3,5,9}, 所以∁U (A ∪B)={7},所以∁U (A ∪B)的子集个数为2.4. 已知集合A ={0,a},B ={0,1,3},若A ∪B ={0,1,2,3},则实数a 的值为__2__.解析:因为A ∪B ={0,1,2,3}, A ={0,a},B ={0,1,3},所以a =2.范例导航 考向❶ 利用数轴求集合的交集、并集、补集例1 设集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|132≤2-x ≤4,B ={x|x 2+2mx -3m 2<0},m>0.(1) 若m =2,求A ∩B ;(2) 若A ⊇B ,求实数m 的取值范围.解析:由题意得,集合A ={x|-2≤x ≤5}, 因为m>0,所以B ={x|-3m<x<m}. (1) 当m =2时,B ={x|-6<x<2}, 所以A ∩B ={x|-2≤x<2}.(2) A ={x|-2≤x ≤5},B ={x|-3m<x<m}, 因为A ⊇B ,所以⎩⎪⎨⎪⎧-3m ≥-2,m ≤5,所以m ≤23,所以0<m ≤23.综上所述,m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,23.全集I =R ,集合A ={x |y =2x -1},B ={y |y =lg(x 2-2x +2)},则A ∪∁I B =(-∞,0)∪⎣⎡⎭⎫12,+∞.解析:由题意得,集合A ={x |y =2x -1}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≥12,集合B ={y |y =lg(x 2-2x +2)}={y |y ≥0},所以∁I B ={y |y <0},所以A ∪∁I B =(-∞,0)∪⎣⎡⎭⎫12,+∞. 考向❷ 对空集的分类讨论例2 已知集合A ={x|-2≤x ≤7},B ={x|m +1<x<2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.解析:当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2.当B ≠∅时,若B ⊆A ,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围是{}m|m ≤4.已知集合A ={x|x 2-2x -3=0},B ={x|mx -1=0},若B ⊆A ,则m 的值为__0,-1,13__. 解析:由题意得,集合A ={-1,3}.因为B ⊆A ,所以当B 为∅时,m =0;当B 不为∅时,m =-1或m =13.综上,m 的值为0,-1,13.例3 若集合A ={x|ax 2+ax +1=0}中只有一个元素,求实数a 的值.解析:当a =0时,不合题意,舍去;当a ≠0时,由题意得,Δ=a 2-4a =0,解得a =4. 综上所述,a =4.若集合A ={x|ax 2+ax +1=0}只有一个子集,求实数a 的取值范围.解析:由题意得,集合A 为空集. ①若a =0,符合题意;②若a ≠0,则Δ=a 2-4a<0,解得0<a<4. 综上,a 的取值范围是[0,4).自测反馈1. 设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},若A ∩B ={3},则实数a 的值为__1__. 解析:因为A ∩B ={3},所以a +2=3或a 2+4=3,解得a =1,此时B ={3,5},符合题意,故实数a 的值为1.2. 已知全集U =R ,集合M ={x |-2≤x -1≤2}和N ={x |x =2k -1,k =1,2,…}的关系如图所示,则阴影部分表示的集合中的元素有__2__个.解析:由图可知,阴影部分表示的是M ∩N .由M ={x |-2≤x -1≤2}得M ={x |-1≤x ≤3}.集合N 表示的是正奇数集,所以M ∩N ={1,3},所以阴影部分所示的集合中的元素共有2个.3. 下面四个命题中,正确命题的序号为__②__. ①某班个子较高的同学构成集合A ;②由1,2,3组成的集合可表示为{1,2,3}或{3,2,1}; ③方程x 2-2x +1=0的解集是{1,1}; ④∅与{∅}表示同一个集合. 解析:①集合是指一定范围内某些确定的、不同的对象的全体,个子较高的同学不确定,所以①错误;②正确,集合中的元素具有无序性;③错误,集合中的元素具有互异性;④错误,∅表示不含任何元素的集合,{∅}表示集合中有一个元素∅,而不是空集.4. 已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,2,12,集合B ={y|y =x 2,x ∈A},则A ∩B =__{1}__.解析:由题意得,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,4,14,所以A ∩B ={1}.1. 集合中元素的性质指确定性、无序性、互异性.2. 要特别注意空集,尤其是在分类讨论中不能遗漏.3. 你还有哪些体悟,写下来:。
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程学案:第5课__函数的概念含解析
1. 体会函数是描述两个变量之间依赖关系的重要数学模型,理解函数的概念. 2. 了解构成函数的要素有定义域、对应法则、值域,会求一些简单函数的定义域和值域. 3. 了解映射的概念,进一步了解函数是非空数集到非空数集的映射.
1. 阅读:必修 1 第 23~27 页及第 46 页.
所以 f(x)∈[ 2,2].
a (2) f(x)= {[f(x)]2-2}+f(x)=a 1-x2+ 1+x+ 1-x,
2
1 令 t=f(x)= 1+x+ 1-x,则 1-x2= t2-1,
2
( ) 1
1
所以 f(x)=m(t)=a t2-1 +t= at2+t-a,t∈[ 2,2].
2
2
1
1
1
由题意知 g(a)即为函数 m(t)= at2+t-a,t∈[ 2,2]的最大值,t=- 是抛物线 m(t)= at2
(1) 求函数 f(x)的定义域和值域;
a (2) 设 f(x)= {[f(x)]2-2}+f(x)(a 为实数),当 a<0 时,求 f(x)的最大值 g(a).
2
{ ) 解析:(1)
由题意得
1+x 1-x
≥ ≥
0, 0,
解得-1≤x≤1,
所以函数的定义域为[-1,1].
又[f(x)]2=2+2 1-x2∈[2,4],f(x)≥0,
1 单调递减,当 x∈(-∞,1)时,y<0;当 x∈[2,5)时, <y≤2,即函数的值域为(-∞,0)∪
2
( ]1 ,2 . 2
ax+3 4. 若函数 y= 的值域为(-∞,-2)∪(-2,+∞),则实数 a 的值为__4__.
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程学案:第20课__导数在研究函数中的应用(1) 含解析
____第20课__导数在研究函数中的应用(1)____1. 利用导数研究函数的单调性、极值、最值等问题.2. 理解数形结合思想,转化思想在导数中的应用.3. 理解函数在某点取得极值的条件.1. 阅读:选修11第86~92页.2. 解悟:①教材第86页中间的关于函数的导数和单调性关系的结论怎么理解?它的逆命题是否成立,试举例说明.你会利用导数说明(或证明)函数在给定区间上的单调性吗?②函数的极值是怎么定义的?一个函数是否一定有极大值和极小值?有极大值或极小值的函数的极值是否唯一?函数的极值和导数具有怎样的关系?教材第88页的两张表格中的内容你理解吗?给你一个具体函数你会求它的极值点吗?③我们知道函数的最大值和最小值是函数定义域内的性质,函数的极值是对函数定义域内某一局部而言的,它们之间的关系为:最大值可能在极值点或函数的端点取到极值不一定是最值,最值也不一定是极值.④会做教材第87页的例2,例3,第89页的例2,第90页的例2,并能总结下列问题类型解题的一般步骤:一是利用导数判断或证明函数在给定区间上的单调性;二是利用导数求函数的单调区间;三是利用导数求函数的极值;四是利用导数求函数的最值.3. 践习:在教材的空白处完成第87页练习第1(2)、3(2)题,第89页练习第1(2)、4题,第91~92页练习第4、5题,习题第2(2)(4)、3(2)(3)、4(3)、8(4)题.基础诊断1. 函数f()=32-6ln 的单调减区间是__(0,1)__.解析:由题意得,f ′()=6-6x ,令f ′()<0,则6-6x <0.因为>0,解得0<<1,故函数f()的单调减区间是(0,1).2. 函数f()=2x x 2+3(>0)有极__大__值.解析:由题意得,f ′()=6-2x 2(x 2+3)2.令f ′()=0,即6-2x 2(x 2+3)2=0,解得=3或=-3(舍去).当0<<3时,f ′()>0;当>3时,f ′()<0,所以函数f()在区间(0,3)上单调递增;在区间(3,+∞)上单调递减,所以函数f()在=3处取得极大值为33.3. 函数f()=+2cos ,∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的最大值是6.解析:由题意得,f ′()=1-2sin .令f ′()=0,即1-2sin =0,解得sin =12,即=π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以当∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π6时,f ′()>0,函数f()在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π6上单调递增;当∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π6,π2时,f ′()<0,函数f()在区间⎝ ⎛⎦⎥⎤π6,π2上单调递减,所以函数f()在=π6处,取得极大值,且是最大值为π6+ 3.4. 若函数f()=23-62+m(m 为常数),在[]-2,2上有最大值3,则此函数在[]-2,2上的最小值为__-37__.解析:因为f ′()=62-12=6(-2),由f ′()=0得=0或=2.因为f(0)=m ,f(2)=-8+m ,f(-2)=-40+m ,显然f(0)>f(2)>f(-2),故m =3,最小值为f(-2)=-37.范例导航考向❶ 利用导数研究函数的最值问题 例1 已知函数f()=a 2+1(a>0),g()=3+b.(1) 若曲线y =f()与曲线y =g()在它们的交点(1,c)处具有公共切线,求实数a ,b 的值. (2) 当a =3,b =-9时,若函数f()+g()在区间[,2]上的最大值为28,求实数的取值范围. 解析:(1) 由题意得,f ′()=2a ,g ′()=32+b.因为曲线y =f()与曲线y =g()在它们的交点(1,c)处具有公共切线,所以f(1)=g(1) 且f ′(1)=g ′(1),即a +1=1+b 且2a =3+b ,解得a =3,b =3. (2) 记h()=f()+g(),当a =3,b =-9时,h()=3+32-9+1, 所以h ′()=32+6-9. 令h ′()=0得1=-3,2=1.h ′(),h()在∈(-∞,2]上的变化情况如下表所示:在区间[,2]上的最大值小于28.因此实数的取值范围是(-∞,-3].已知y =f()是奇函数,当∈(0,2)时,f()=ln -a ⎝ ⎛⎭⎪⎫a>12,当∈(-2,0)时,f()的最小值为1,则实数a 的值为__1__.解析:因为y =f()是奇函数,且当∈(-2,0)时,f()的最小值为1,所以当∈(0,2)时,最大值为-1.令f ′()=1x -a =0,得=1a .当0<<1a 时,f ′()>0;当>1a 时,f ′()<0,所以f()ma =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln1a -1=-ln a -1=-1,解得a =1.考向❷ 利用导数研究单调性、极值问题 例2 已知函数f()=3-a 2+3.(1) 若f()在[1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围;(2) 若=3是f()的极值点,求函数f()在区间[1,a]上的最小值和最大值. 解析:(1) f ′()=32-2a +3.由题设知∈[1,+∞)时f ′()≥0. 因为≥1,所以a ≤32⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x ,所以a ≤32⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x max =3(当且仅当=1时取等号),而当a =3,=1时,f ′()=0,所以a ≤3.故实数a 的取值范围为(-∞,3].(2) 由题设知f ′(3)=0,即27-6a +3=0,解得a =5,所以f()=3-52+3. 令f ′()=32-10+3=0, 解得=3或=13(舍去).当1<<3时,f ′()<0,函数f()单调递减; 当3<<5时,f ′()>0,函数f()单调递增. 所以当=3时,f()有极小值,f(3)=-9. 又f(1)=-1,f(5)=15,所以函数f()在[1,5] 上的最小值是f(3)=-9,最大值是f(5)=15.设=1与=2是函数f()=a ln +b 2+的两个极值点. (1) 试确定常数a 和b 的值;(2) 试判断=1,=2是函数f()的极大值点还是极小值点,并说明理由. 解析:(1) 由题意得,f ′()=ax+2b +1.因为=1与=2是函数f()=a ln +b 2+的两个极值点, 所以⎩⎨⎧f ′(1)=0,f ′(2)=0,即⎩⎨⎧a +2b +1=0,a 2+4b +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-23,b =-16,所以a 的值为-23,b 的值为-16.(2) 由(1)得f ′()=-23x -13+1=-(x -1)(x -2)3x ,所以由f ′()>0得1<<2;由f ′()<0,得0<<1或>2,所以函数f()在区间(1,2)上单调递增,在区间(0,1)和(2,+∞)上单调递减, 所以=1是函数f()的极小值点,=2是函数f()的极大值点. 考向❸ 利用导数求解不等式的恒成立问题例3 已知函数f()=e +e -,其中e 是自然对数的底数. (1) 求证:函数f()是R 上的偶函数;(2) 若关于的不等式mf ()≤e -+m -1在区间(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围. 解析:(1) 函数f ()的定义域为R ,关于原点对称;又因为f (-)=e -+e =f (), 所以函数f ()是R 上的偶函数.(2) 由mf ()≤e -+m -1得m (e +e -)≤e -+m -1,即m (e +e --1)≤e --1, 令t =e(t >0),因为e +e --1=t +1t -1≥2-1=1,当且仅当t =1时,等号成立,故m ≤1t -1t +1t-1=1-t t 2-t +1,令h (t )=1-tt 2-t +1.h ′(t )=t (t -2)(t 2-t +1)2.则当t >2时,h ′(t )>0;当0<t <2时,h ′(t )<0,所以当t =2时,h (t )min =h (2)=-13,则m ≤-13.综上可知,实数m 的取值范围为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m |m ≤-13.注:分离参数后,也可利用基本不等式去处理m 的范围. 【变式题】 设函数f ()=12a 2-ln ,其中a 为大于零的常数.(1) 当a =1时,求函数f ()的单调区间和极值;(2) 当∈[1,2]时,不等式f ()>2恒成立,求实数a 的取值范围. 解析:(1) 当a =1时, f ′()=-1x =x 2-1x(>0),令f ′()>0得>1,令f ′()<0得0<<1.故函数f ()的单调增区间为(1,+∞),单调减区间为(0,1).从而函数f ()在区间(0,+∞)上的极小值为f (1)=12,函数f ()无极大值.(2) 由题意得,f ′()=1a -1x =x 2-aax(>0).不等式f ()>2在[1,2]上恒成立等价于函数f ()在区间[1,2]上的最小值f ()min >2. 因为a >0,所以令f ′()=0得=a .当0<a ≤1,即0<a ≤1时,函数f ()在区间[1,2]上递增, 所以f ()min =f (1)=12a >2,解得0<a <14;当a ≥2,即a ≥4时,函数f ()在区间[1,2]上单调递减, 所以f ()min =f (2)=2a-ln2>2,无解;当1<a <2,即1<a <4时,函数f ()在区间[1,a ]上单调递减,在区间[a ,2]上单调递增,所以f ()min =f (a )=12-12ln a >2,无解.综上所述,所求实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14.自测反馈1. 若函数f()=x 2+ax +1在=1处取极值,则实数a =__3__.解析:f ′()=x 2+2x -a (x +1)2,因为函数f()=x 2+a x +1在=1处取极值,所以f ′(1)=0,即1+2-a(1+1)2=0,解得a =3.2. 已知a>0,b>0,若函数f()=43-a 2-2b +2在=1处有极值,则ab 的最大值等于__9__. 解析:f ′()=122-2a -2b ,因为函数f()在=1处有极值,f ′(1)=12-2a -2b =0,所以a +b =6.又a>0,b>0,所以a +b ≥2ab ,所以2ab ≤6,所以ab ≤9,当且仅当a =b =3时取等号,所以ab 的最大值为9.3. 已知f()=3-3-1,若对于在区间[-3,2]上的任意1,2,都有|f(1)-f(2)|≤t ,则实数t 的最小值是__20__.解析:对于在区间[-3,2]上的任意1,2,都有|f(1)-f(2)|≤t ,等价于对于在区间[-3,2]上的任意,都有f()ma -f()min ≤t.因为f()=3-3-1,所以f ′()=32-3=3(+1)(-1),因为∈[-3,2],所以函数f()在区间[-3,-1)和(1,2]上单调递增,在(-1,1)上单调递减,所以f()ma =f(2)=f(-1)=1,f()min =f(-3)=-19,所以f()ma -f()min =20,所以t ≥20,故实数t 的最小值为20.4. 分别在曲线y =e 与直线y =e -1上各取一点M ,N ,则MN 的最小值为1+e .解析:要想求MN 的最小值,则需过曲线上一点的切线与直线y =e -1平行,设切点为(0,y 0).曲线y =e 的导数y ′=e ,所以在点(0,y 0)的切线的斜率=e 0,所以e 0=e ,即0=1,所以切点为(1,e ),所以切线的方程为y -e =e (-1),即e -y =0,所以切线e -y =0与直线y =e -1的距离=1e 2+1=1+e 21+e2,故MN 的最小值为1+e 21+e 2.1. 导数的正负可以判断函数的单调性,但反过;未必.2. 极值与导数的关系,极值点附近左右两侧的导数是否异号可以判断函数是否有极值的.3. 求函数在给定区间上的最值时,需要注意区间端点的开闭对答案的影响.4. 你还有哪些体悟,写下;:。
精选-江苏专版2020版高考数学一轮复习第一章集合与常用逻辑用语第三节简单的逻辑联结词全称量词与存在量词
第三节简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词.命题∧,∨,綈的真假判断∧∨綈真真真真假假假真假真假假假.全称量词和存在量词量词名称常见量词符号表示全称量词所有、一切、任意、全部、每一个等存在量词存在一个、至少一个、有些、某些等.全称命题和存在性命题名称全称命题存在性命题形式结构对中的任意一个,有()成立存在中的一个,使()成立,∃∈∈∀()简记(),,綈∈∃()∀∈否定(),綈[小题体验].(·启东中学期末检测)在“綈”,“∧”,“∨”形式的命题中,若“∨”为真,“∧”为假,“綈”为真,则,的真假为,.解析:∵“∨”为真,∴,至少有一个为真.“∧”为假,∴,至少有一个为假,而“綈”为真,∴为假,为真.答案:假真.(·盱眙中学检测)命题“存在实数,使>”的否定是.答案:对于任意的实数,使得≤.已知命题:对任意∈,总有>;:“>”是“>”的充分不必要条件,则下列命题:①∨;②綈∧綈;③綈∨;④∧綈.其中为真命题的序号是.解析:由题设可知:是真命题,是假命题;所以綈是假命题,綈是真命题;所以∨是真命题,綈∧綈是假命题,綈∨是假命题,∧綈是真命题,故①④正确.答案:①④.注意命题所含的量词,对于量词有隐含的命题要结合命题的含义显现量词,再进行否定..注意“或”“且”的否定:“或”的否定为“且”,“且”的否定为“或”.[小题纠偏].命题“若=,则=或=”,其否定为.答案:若=,则≠且≠.命题“全等三角形的面积一定都相等”的否定是.解析:命题是省略量词的全称命题,所以其否定是:存在两个全等三角形的面积不相等.答案:存在两个全等三角形的面积不相等全称命题与存在性命题)[题组练透].已知命题:∀∈,(+)≤,则命题的否定是“”.答案:∃∈,(+)>.(·淮安期末)若“∃∈,使得-λ+<成立”是假命题,则实数λ的取值范围为.解析:若“∃∈,使得-λ+<成立”是假命题,即“∃∈,使得λ>+成立”是假命题,所以“∀∈,都有λ≤+成立”是真命题.由∈,得函数=+≥ =,当且仅当=时等号成立.所以λ≤,即实数λ的取值范围为(-∞,].答案:(-∞,].已知函数()=+,()=+,若∀∈,∃∈[],使得()≥(),则实数的取值范围是.解析:由题意知,()≥()(∈[]),因为()=+,所以′()=-,所以()在上单调递减,所以()=()=,又因为()在[]上的最小值为()=+,所以≥+,即≤.答案:(-∞,].(·南通中学调研)已知命题:“∀∈[],≥”,命题:“∃∈,++=”,若命题“∧”是真命题,则实数的取值范围是.解析:若命题:“∀∈[],≥”为真命题,则≥;若命题:“∃∈,++=”为真命题,则Δ=-≥,即≤,所以若命题“∧”是真命题,则实数的取值范围是[].答案:[][谨记通法].全称命题与存在性命题的否定()改写量词:确定命题所含量词的类型,省去量词的要结合命题的含义加上量词,再对量词进行改写.()否定结论:对原命题的结论进行否定.[提醒] 说明全称命题为假命题,只需给出一个反例;说明存在性命题为真命题,只需找出一个正例..由真假求参要转化含量词的命题的真假求参数取值问题,关键是根据量词等价转化相应的命题,一般要将其转化为恒成立或有解问题,进而根据相关知识确定对应条件.含有逻辑联结词的命题的真假判断)[典例引领](·泰州模拟)已知命题:函数=--在上为增函数,:函数=+-在上为减函数,则在命题①∨;②∧;③(綈)∨;④∧(綈)中,真命题的序号是.解析:因为=在上为增函数,=-=在上为减函数,所以=--=-在上为增函数,所以=--在上为增函数,故是真命题.=+-在上为减函数是错误的,故是假命题,所以①∨是真命题;②∧是假命题;③(綈)∧是假命题;④∧(綈)是真命题.答案:①④[由题悟法]判断含有逻辑联结词命题真假的个步骤()先判断简单命题,的真假.()再根据真值表判断含有逻辑联结词命题的真假.[即时应用].(·启东期末)命题:∈*,命题:∈,则“或”是命题.(填“真”“假”)解析:命题:∈*,为假命题;命题:∈,为真命题,则命题“或”为真命题.答案:真.已知命题:若>,则-<-;命题:若>,则>.在命题①∧;②∨;③∧(綈);④(綈)∨中,是真命题的序号是.解析:由不等式的性质可知,命题是真命题,命题为假命题,故①∧为假命题;②∨为真命题;③綈为真命题,则∧(綈)为真命题;④綈为假命题,则(綈)∨为假命题.答案:②③根据命题的真假求参数的取值范围)[典例引领](·无锡天一中学月考)已知命题:∃∈[-,],使不等式-+≥+成立;命题:++=有两个负数根,若∨为真,∧为假,求实数的取值范围.解:因为∨为真,∧为假,所以,一真一假.由题设知,对于命题,因为∈[-],所以+∈[],所以不等式-+≥成立,所以-+≥,解得≤或≥.对于命题,因为++=有两个负数根,所以(\\(Δ=-≥,+=-<,))所以≥.若真假,则≤;若假真,则≤<,所以实数的取值范围为(-∞,]∪[,).[由题悟法]根据命题真假求参数范围的步骤()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);()然后再求出每个命题是真命题时参数的取值范围;()最后根据每个命题的真假情况,求出参数的取值范围.[即时应用].(·江苏百校联盟联考)已知命题:“∃∈[],使++≥”为真命题,则实数的取值范围是.解析:当∈[]时,+=(+)-是增函数,所以≤+≤,由题意得+≥,所以≥-.答案:[-,+∞).(·海门中学检测)已知命题:∀∈,+>,命题:∀∈,+<,且∧为假命题,则实数的取值范围为.解析:由已知可得:命题为真命题,∵∧为假命题,∴为假命题.若为真,则>+对∀∈恒成立,∵+=且正弦函数=的值域为[-],∴+=的最大值为,∴>.∵为假命题,∴≤,∴实数的取值范围为(-∞,].答案:(-∞,]一抓基础,多练小题做到眼疾手快.(·南通中学高三检测)命题“∃∈(,+∞),=-”的否定是“”.答案:∀∈(,+∞),≠-.(·镇江模拟)已知命题:函数=++(>且≠)的图象恒过点(-);命题:已知平面α∥平面β,则直线∥α是直线∥β的充要条件,则有下列命题:①∧;②(綈)∧(綈);③(綈)∧;④∧(綈).其中为真命题的序号是.解析:由指数函数恒过点()知,函数=++是由=先向左平移个单位,再向上平移个单位得到.所以函数=++恒过点(-),故命题为真命题;命题:与β的位置关系也可能是⊆β,故是假命题.所以∧(綈)为真命题.答案:④.若“∈[]或∈(-∞,)∪(,+∞)”是假命题,则的取值范围是.解析:根据题意得“∉[]且∉(-∞,)∪(,+∞)”是真命题,所以(\\(<或>,≤≤,))解得≤<,故∈[).答案:[).已知函数()=++,若命题“∃>,()<”为真,则的取值范围是.解析:因为函数()=++的图象过点(),若命题“∃>,()<”为真,则函数()=++的图象的对称轴必在轴的右侧,且与轴有两个不同交点,所以(\\(Δ=->,,-()>,))解得<-,所以的取值范围是(-∞,-).答案:(-∞,-).(·南京外国语学校模拟)已知命题:∃∈,使=,命题:-+<的解集是{<<},给出下列结论:①命题“∧”是真命题;②命题“∧綈”是假命题;③命题“綈∨”是真命题;④命题“綈∨綈”是假命题.其中正确的是.解析:命题:∃∈,使=是真命题,命题:-+<的解集是{<<}也是真命题,所以,①命题“∧”是真命题;②命题“∧綈”是假命题;③命题“綈∨”是真命题;④命题“綈∨綈”是假命题.故①②③④均正确.答案:①②③④.(·海门实验中学检测)命题:∃∈[-],使得<成立;命题:∀∈(,+∞),不等式<+恒成立.若命题∧为真,则实数的取值范围为.解析:由∈[-]可知,当=-时,取得最小值,若命题:∃∈[-],使得<成立为真,则>.若命题:∀∈(,+∞),不等式<+恒成立为真,即∀∈(,+∞),<+恒成立为真,当=时,+取最小值,故<.因为命题∧为真,所以∈.答案:二保高考,全练题型做到高考达标.命题“∀∈*,()∈*且()≤”的否定形式是.解析:全称命题的否定为存在性命题,因此命题“∀∈*,()∈*且()≤”的否定形式是“∃∈*,()∉*或()>”.答案:∃∈*,()∉*或()>.(·海安中学测试)若命题“∀∈[],-+≤”是真命题,则实数的取值范围是.解析:令()=-+,根据题意可得(\\(=-+≤,=-+≤,))解得≤≤,所以实数的取值范围是.答案:.(·南通大学附中月考)已知命题:“任意∈[],-≥”,命题:“存在∈,使++-=”.若命题“∧”是真命题,则实数的取值范围是.解析:由题意知,:≤,:≤-或≥.因为“∧”为真命题,所以,均为真命题,所以≤-或=.答案:(-∞,-]∪{}.(·沙市区校级期中)函数()=-+,()=-,若对∀∈[-],∃∈[],()≥(),则实数的最小值是.解析:由′()=-,可得()在区间[-]上单调递减,在区间[]上单调递增,∴()=()=-,∵()=-是增函数,∴()=-,要满足题意,只需()≥()即可,解得≥,故实数的最小值是.答案:.已知:-<,:(-)(-)>,若綈是綈的充分不必要条件,则实数的取值范围是.解析:由题意知:-<<+,:<<,因为“綈”是“綈”的充分不必要条件,所以是的充分不必要条件.所以(\\(-≤,+>))或(\\(-<,+≥,))解得-≤≤.答案:[-].(·杨大附中月考)给出下列命题:①∀∈,>;②所有可以被整除的整数,末位数字都是;③∃∈,-+≤;④存在一个四边形,它的对角线互相垂直.则上述命题的否定中,真命题的序号为.解析:命题与命题的否定一真一假.①当=或时,不等式不成立,所以①是假命题,①的否定是真命题;②可以被整除的整数,末位数字是或,所以②是假命题,②的否定是真命题;③-+=+>恒成立,所以③是假命题,③的否定是真命题;④是真命题,所以④的否定为假命题.答案:①②③.命题的否定是“对所有正数,>+”,则命题可写为.解析:因为是綈的否定,所以只需将全称命题变为存在性命题,再对结论否定即可.答案:∃∈(,+∞),≤+.若“∀∈,≤ +”为真命题,则实数的最大值为.解析:由∈,可得-≤ ≤,所以≤ +≤,因为∀∈,≤ +,所以≤,所以实数的最大值为.答案:.(·南京期末)已知∈,设命题:∀∈,++>;命题:函数()=-+-只有一个零点,则使“∨”为假命题的实数的取值范围为.解析:若为真,当=时,符合题意;当≠时,(\\(>,,Δ=-<,))则<<,∴命题为真时,≤<.若为真,由()=-+-,得′()=-,令′()=,得=或=.∴当∈(-∞,)∪(,+∞)时,′()>;当∈()时,′()<,∴()的单调递增区间为(-∞,),(,+∞),单调递减区间为().∴()的极大值为()=-,极小值为()=-.要使函数()=-+-只有一个零点,则-<或->,解得<或>.∵“∨”为假命题,∴为假,为假,即(\\(<或≥,≤≤,))解得≤≤,故实数的取值范围为[].答案:[].(·南京一中模拟)给出如下命题:①“≤”是“∃∈[],使-≥成立”的充分不必要条件;②命题“∀∈(,+∞),>”的否定是“∃∈(,+∞),≤”;③若“∧”为假命题,则,均为假命题.其中正确的命题是.(填序号)解析:对于①,由∃∈[],使-≥成立,可得≤,因此为充分不必要条件,①正确;②显然正确;对于③,若“且”为假命题,则,中有一假命题即可,所以③错误.答案:①②.已知命题:函数=(++)的定义域为;命题:函数()=-在(-∞,)上单调递减.()若“∧綈”为真命题,求实数的取值范围;()设关于的不等式(-)(-+)<的解集为,命题为真命题时,的取值集合为.若∩=,求实数的取值范围.解:()若为真命题,则++>的解集为,则>且-<,解得>.若为真命题,则≥,即≥.因为“∧綈”为真命题,所以为真命题且为假命题,所以实数的取值范围是().()解不等式(-)(-+)<,得-<<,即=(-,).由()知,=(,+∞).因为∩=,则⊆,所以-≥,即≥.故实数的取值范围为[,+∞)..设:实数满足-+<(其中>),:实数满足<≤.()若=,且∧为真,求实数的取值范围;()若綈是綈的必要不充分条件,求实数的取值范围.解:()当=时,-+<,解得<<,即为真时,实数的取值范围是<<.若∧为真,则真且真,所以实数的取值范围是().()綈是綈的必要不充分条件,即是的必要不充分条件,设={()},={()},则,由-+<得(-)(-)<,因为>,所以=(),又=(],则≤且>,解得<≤.所以实数的取值范围为..(·启东检测)已知:∃∈(,+∞),-≤;:函数=-+有两个零点.()若∨为假命题,求实数的取值范围;()若∨为真命题,∧为假命题,求实数的取值范围.解:若为真,令()=-,问题转化为求函数()的最小值.′()=-=,令′()=,解得=,函数()=-在(,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,故()=()=,故≥.若为真,则Δ=->,解得>或<-.()若∨为假命题,则,均为假命题,即<且-≤≤,所以实数的取值范围为[-).()若∨为真命题,∧为假命题,则,一真一假.若真假,则实数满足(\\(≥,,-≤≤,))即≤≤;若假真,则实数满足(\\(<,>或<-,))即<-.综上所述,实数的取值范围为(-∞,-)∪[].三上台阶,自主选做志在冲刺名校.(·姜堰中学检测)设:函数()=--在区间[-]上单调递减;:方程+=表示焦点在轴上的椭圆.如果∨为真命题,∧为假命题,则实数的取值范围是.解析:若为真,由函数()=--在区间[-]上单调递减,得′()=-≤在区间[-]上恒成立,即≥,当-≤≤时,≤,则≥;若为真,由方程+=表示焦点在轴上的椭圆,得(\\(->,->,->-,))解得<<.如果∨为真命题,∧为假命题,则,一真一假,若真假,则(\\(≥,≥或≤,))得≥;若假真,则(\\(<,<<,))得<<,综上,实数的取值范围是()∪[,+∞).答案:()∪[,+∞).(·宿迁中学月考)已知命题:∃∈,+≤,:∀∈,-+>,若∨为假命题,则实数的取值范围是.解析:因为∨为假命题,所以,都是假命题.由:∃∈,+≤为假命题,得綈:∀∈,+>为真命题,所以≥.由:∀∈,-+>为假命题,得綈:∃∈,-+≤为真命题,所以Δ=(-)-≥,解得≤-或≥.综上,可得≥.答案:[,+∞)命题点一集合及其运算.(·江苏高考)已知集合={},={,+}.若∩={},则实数的值为.解析:因为+≥,所以由∩={},得=,即实数的值为.答案:.(·江苏高考)已知集合={-},={-<<},则∩=.解析:在集合中满足集合中条件的元素有-两个,故∩={-}.答案:{-}.(·江苏高考)已知集合={},={},则集合∪中元素的个数为.解析:因为={},={},所以∪={},所以∪中元素个数为.答案:.(·浙江高考改编)已知全集={},={},则∁=.解析:∵={},={},∴∁={}.答案:{}.(·北京高考改编)已知集合={<},={-,},则∩=.解析:∵={<}={-<<},={-},∴∩={}.答案:{}.(·全国卷Ⅰ改编)已知集合={},={-,-},则∩=.解析:∩={}∩{-,-}={}.答案:{}命题点二充分条件与必要条件.(·浙江高考改编)已知等差数列{}的公差为,前项和为,则“>”是“+>”的条件.解析:因为{}为等差数列,所以+=+++=+=+,+-=,所以>⇔+>.答案:充要.(·天津高考改编)设∈,则“>”是“>”的条件.解析:由>⇒>⇒>,反之不成立,故“>”是“>”的充分不必要条件.答案:充分不必要.(·天津高考改编)设∈,则“<”是“<”的条件.解析:由<,得<<,则<<,即“<”⇒“<”;由<,得<,当≤时,≥,即“<”“<”.所以“<”是“<”的充分不必要条件.答案:充分不必要.(·上海高考)设∈,则“>”是“>”的条件.解析:由>可得>,由>可得>或<-.所以“>”是“>”的充分不必要条件.答案:充分不必要.(·天津高考改编)设{}是首项为正数的等比数列,公比为,则“<”是“对任意的正整数,-+<”的条件.解析:设数列{}的首项为,则-+=-+-=-(+)<,即<-,故<是<-的必要不充分条件.答案:必要不充分命题点三命题及其真假性.(·全国卷)下面是关于复数=的四个命题::=,:=,:的共轭复数为+,:的虚部为-.其中的真命题为.解析:因为复数==--,所以=,=(--)=(+)=,的共轭复数为-+,的虚部为-,综上可知,是真命题.答案:,.(·山东高考改编)设∈,命题“若>,则方程+-=有实根”的逆否命题是.解析:根据逆否命题的定义,命题“若>,则方程+-=有实根”的逆否命题是“若方程+-=没有实根,则≤”.答案:若方程+-=没有实根,则≤命题点四全称量词和存在量词.(·全国卷Ⅰ改编)设命题:∃∈,>,则綈为.解析:因为“∃∈,()”的否定是“∀∈,綈()”,所以命题“∃∈,>”的否定是“∀∈,≤”.答案:∀∈,≤.(·浙江高考改编)命题“∀∈,∃∈*,使得≥”的否定形式是.解析:由于存在性命题的否定形式是全称命题,全称命题的否定形式是存在性命题,所以“∀∈,∃∈*,使得≥”的否定形式为“∃∈,∀∈*,使得<”.答案:∃∈,∀∈*,使得<.(·山东高考)若“∀∈,≤”是真命题,则实数的最小值为.解析:由题意,原命题等价于≤在区间上恒成立,即=在上的最大值小于或等于,又=在上的最大值为,所以≥,即的最小值为.答案:。
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程精编学案:第7课__函数的性质(1) Word版含解析
___第7课__函数的性质(1)____1. 理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义,能判断或证明一些简单函数的单调性.2. 掌握判断一些简单函数单调性的常用方法.3. 会运用函数图象理解和研究函数的单调性.1. 阅读:必修1第37~39页.2. 解悟:①圈出第37页蓝色框中关于单调函数及单调区间概念中的关键词;②如何求函数的单调区间?有哪些方法?③用定义法判断函数单调性的一般步骤和注意点;④对于基本初等函数,我们一般用什么方法求函数的最值?3. 践习:在教材空白处,完成第40页练习第1、2、5、7、8题.基础诊断1. 函数y =x x -1的单调减区间是__(-∞,1),(1,+∞)__. 解析:因为y =x x -1=1+1x -1,所以该函数的单调减区间是(-∞,1),(1,+∞). 2. 已知函数y =f(x)在R 上是增函数,且f (m 2)>f (-m ),则实数m 的取值范围为__(-∞,-1)∪(0,+∞)__.解析:因为y =f (x )在R 上是增函数,且f (m 2)>f (-m ),所以m 2>-m ,即m 2+m >0,解得m >0或m <-1,所以实数m 的取值范围是(-∞,-1)∪(0,+∞).3. 函数y =12x 2-ln x 的单调减区间为__(0,1]__. 解析:由题意可知x>0,y′=x -1x ,令y′≤0,则x -1x ≤0,即x 2-1x≤0,解得-1≤x ≤1且x ≠0.又因为x>0,所以0<x ≤1,故该函数的单调减区间为(0,1].4. 已知函数y =f(x)在R 上是减函数,点A (0,-2),B (-3,2)在其图象上,则不等式-2<f (x )<2的解集为__(-3,0)__.解析:由题意得-2=f (0),2=f (-3),所以-2<f (x )<2,即f (0)<f (x )<f (-3).又因为函数f (x )在R 上是减函数,所以-3<x <0,故该不等式的解集为(-3,0).5. 已知f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧a x, x>1,⎝⎛⎭⎫4-a 2x +2, x ≤1是R 上的单调增函数,则实数a 的取值范围为__[4,8)__.解析:因为函数f (x )是R 上的单调增函数,所以f (x )=a x 在(1,+∞)上单调递增,f (x )=⎝⎛⎭⎫4-a 2x +2在(-∞,1]上单调递增,所以⎩⎪⎨⎪⎧a >1,4-a 2>0,a 1≥4-a 2+2,解得4≤a <8,故实数a 的取值范围是[4,8).范例导航考向❶ 求函数的单调区间例1 求下列函数的单调区间:(1) y =2-x 2+4x -3;(2) y =log 12(-x 2+4x -3).解析:(1) 由题意得函数的定义域为R ,因为函数y =2x 在R 上是增函数,所以函数y =-x 2+4x +3的增(减)区间即为原函数的增(减)区间.因为函数y =-x 2+4x +3的增区间为(-∞,2),减区间为(2,+∞),所以原函数的增区间为(-∞,2),减区间为(2,+∞).(2) 因为y =log 12(-x 2+4x -3),所以-x 2+4x -3>0,解得1<x <3.令t =-x 2+4x -3,则y =log 12t .因为t 在区间(1,2)上单调递增,区间(2,3)上单调递减,而y =log 12t 在(0,+∞)上单调递减,所以函数y =log 12(-x 2+4x +3)在区间(2,3)上单调递增,在区间(1,2)上单调递减.求函数y =12x 2-x -2ln x 的单调区间. 解析:由题意知,原函数的定义域为(0,+∞).因为y =12x 2-x -2ln x ,所以y ′=x -2x-1. 令y ′>0,则x -2x-1>0,解得x >2; 令y ′<0,则x -2x-1<0,解得0<x <2. 所以该函数的单调增区间为(2,+∞),单调减区间为(0,2).考向❷ 证明单调性,以及根据单调性求参数的取值范围例2 已知函数f(x)=x x -a(x ≠a). (1) 若a =-2,求证:函数f(x)在区间(-∞,-2)上单调递增;(2) 若a>0且函数f(x)在区间(1,+∞)上单调递减,求实数a 的取值范围.解析:(1) 设x 1<x 2<-2,则f(x 1)-f(x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2). 因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,所以f(x 1)<f(x 2),所以函数f(x)在(-∞,-2)上单调递增.(2) 设1<x 1<x 2,则f(x 1)-f(x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ). 因为a>0,x 2-x 1>0,所以要使f(x 1)-f(x 2)>0,只需(x 1-a)(x 2-a)>0恒成立,所以a ≤1.综上所述,a 的取值范围是(0,1].已知函数f(x)=23ax 3+x 2+x -1. (1) 当a =-12时,求f(x)的单调区间; (2) 若函数f(x)在[1,3]上单调递增,求a 的取值范围.解析:(1) 当a =-12时,f(x)=-13x 3+x 2+x -1, 则f′(x)=-x 2+2x +1.令f′(x)≥0,解得1-2≤x ≤1+2;令f′(x)<0,解得x<1-2或x>1+ 2.故当a =-12时,f(x)的单调增区间为[1-2,1+2], 单调减区间为(-∞,1-2),(1+2,+∞).(2) f′(x)=2ax 2+2x +1≥0对∀∈[1,3]恒成立,所以a ≥-1x -12x 2=-12⎝⎛⎭⎫1x +12+12. 因为1x ∈⎣⎡⎦⎤13,1,所以当x =3时,-12(1x +1)2+12取最大值-718, 所以a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫-718,+∞. 考向❸ 利用单调性求最值例3 已知函数f(x)=x 2+2x +a x,x ∈[1,+∞). (1) 当a =12时,求函数f(x)的最小值; (2) 若对任意x ∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数a 的取值范围.解析:(1) 当a =12时,f(x)=x +12x+2. 设1≤x 1<x 2,则f(x 2)-f(x 1)=(x 2-x 1)⎝⎛⎭⎫1-12x 1x 2. 因为1≤x 1<x 2,所以x 2-x 1>0,2x 1x 2>2,所以0<12x 1x 2<12,1-12x 1x 2>0, 所以f(x 2)-f(x 1)>0,即f(x 1)<f(x 2),所以函数f(x)在区间[1,+∞)上为增函数,所以函数f(x)在区间[1,+∞)上的最小值为f(1)=72. (2) 在区间[1,+∞)上f(x)>0恒成立,即x 2+2x +a>0恒成立.设y =x 2+2x +a ,x ∈[1,+∞),则函数y =x 2+2x +a =(x +1)2+a -1在区间[1,+∞)上是增函数,所以当x =1时,y min =3+a ,于是当且仅当y min =3+a>0时,函数f(x)>0恒成立,故a>-3,即实数a 的取值范围为(-3,+∞).自测反馈1. 已知定义在区间(-1,1)上的函数f(x)是减函数,且满足f(1-a)<f(2a -1),则实数a的取值范围为__⎝⎛⎭⎫0,23__. 解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-a>2a -1,-1<1-a<1,-1<2a -1<1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a<23,0<a<2,0<a<1,所以0<a<23,故实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,23. 2. 函数f(x)=2x x +1在区间[1,2]上单调递__增__.(填“增”或“减”) 解析:设1≤x 1<x 2≤2,则f(x 1)-f(x 2)=2x 1x 1+1-2x 2x 2+1=2(x 1-x 2)(x 1+1)(x 2+1). 因为(x 1+1)(x 2+1)>0,x 1-x 2<0,所以f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2),所以函数f(x)在区间[1,2]上单调递增.3. “a ≤0”是“函数f(x)=|(ax -1)x|在区间(0,+∞)上单调递增”的__充要__条件. 解析:当a =0时,f(x)=|-x|=|x|,函数f(x)在[0,+∞)上单调递增;当a<0时,f(x)=|(ax -1)x|,函数f(x)与x 轴的交点为(0,0),⎝⎛⎭⎫1a ,0,函数的大致图象如图1,故函数f(x) 在(0,+∞)上单调递增;当a>0时,f(x)=|(ax -1)x|,函数与x 轴的交点为(0,0),⎝⎛⎭⎫1a ,0,函数的大致图象如图2,故函数f(x)在⎝⎛⎭⎫1a ,+∞上单调递增,在(0,+∞)上不是增函数. 综上,当函数f(x)在(0,+∞)上单调递增时,a ≤0,故“a ≤0”是“函数f(x)=|(ax -1)x|在区间(0,+∞)上单调递增”的充要条件.图1图 24. 若函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x +6, x ≤2,3+log a x , x>2(a>0,且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是__(1,2]__.解析:当x ≤2时,f(x)=-x +6≥-2+6=4;当x>2时,若a>1,则f(x)=3+log a x>3+log a 2,由f(x)的值域可知,3+log a 2≥4,解得1<a ≤2;若0<a<1,则f(x)=3+log a x<3+log a 2,与f(x)的值域矛盾,故a 的取值范围是(1,2].1. 函数的单调性主要关注的是函数的局部性质.2. 单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示.多个单调区间不能用“∪”连结,要用“逗号”或者“和”连结.3. 你还有哪些体悟,写下来:。
高考一轮复习第1章集合与常用逻辑用语第3讲逻辑联结词全称量词与存在量词
第三讲逻辑联结词、全称量词与存在量词知识梳理·双基自测知识点一简单的逻辑联结词(1)用联结词“且”联结命题p和命题q,记作p∧q,(2)用联结词“或”联结命题p和命题q,记作p∨q,(3)对一个命题p的否定记作¬ p,(4)命题p∧q,p∨q,¬ p的真假判断真值表知识点二全称量词与存在量词1.全称量词与全称命题(1)短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“∀”表示.(2)含有全称量词的命题,叫做全称命题.(3)全称命题“对M中任意一个x,有p(x)成立”可用符号简记为:∀x∈M,p(x).2.存在量词与特称命题(1)短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“∃”表示.(2)含有存在量词的命题,叫做特称命题.(3)特称命题“存在M中的一个x0,使p(x0)成立”可用符号简记为:∃x0∈M,p(x0).3.含有一个量词的命题的否定(1)(2)p∨q的否定是(¬p)∧(¬ q);p∧q的否定是(¬p)∨(¬ q).重要结论1.逻辑联结词与集合的关系.(1)“或”与集合的“并”密切相关,集合的并集是用“或”来定义的,命题“p∨q”为真有三个含义:只有p成立,只有q成立,p、q同时成立;(2)“且”与集合的“交”密切相关,集合的交集是用“且”来定义的,命题p∧q为真表示p、q同时成立;(3)“非”与集合中的补集相类似.2.常用短语的否定词题组一走出误区1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)命题“2023≥2022”是真命题.( √)(2)命题p和¬ p不可能都是真命题.( √)(3)“全等三角形的面积相等”是特称命题.( ×)(4)命题¬(p∧q)是假命题,则命题p,q都是真命题.( √)题组二走进教材2.(选修2-1P23T2改编)下列命题中的假命题是( C )A.∃x0∈R,lg x0=1 B.∃x0∈R,sin x0=0C.∀x∈R,x3>0 D.∀x∈R,2x>0[解析]对于C,任意x∈R,x3∈R,故选C.3.(选修2-1P18A1(3),改编)已知p:2是偶数,q:2是质数,则命题¬p,¬q,p∨q,p∧q中真命题的个数为( B )A.1 B.2C.3 D.4[解析]命题p是真命题,q是真命题,因此命题¬p,¬q都是假命题,p∨q,p∧q都是真命题,故选B.题组三走向高考4.(2020·课标Ⅱ,5分)设有下列四个命题:p1:两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内.p2:过空间中任意三点有且仅有一个平面.p3:若空间两条直线不相交,则这两条直线平行.p4:若直线l⊂平面α,直线m⊥平面α,则m⊥l.则下述命题中所有真命题的序号是①③④.①p1∧p4②p1∧p2③(¬ p 2)∨p 3 ④(¬ p 3)∨(¬ p 4)[解析] 对于命题p 1,两两相交且不过同一点的三条直线的交点记为A 、B 、C ,易知A 、B 、C 三点不共线,所以可确定一个平面,记为α,由A ∈α,B∈α,可得直线AB ⊂α,同理,另外两条直线也在平面α内,所以p 1是真命题;对于命题p 2,当三点共线时,过这三点有无数个平面,所以p 2是假命题,从而¬ p 2是真命题; 对于命题p 3,空间两条直线不相交,则这两条直线可能平行,也可能异面,所以p 3是假命题,从而¬ p 3是真命题;对于命题p 4,由直线与平面垂直的性质定理可知,是真命题,从而¬ p 4是假命题.综上所述,p 1∧p 4是真命题,p 1∧p 2是假命题,(¬ p 2)∨p 3是真命题,(¬ p 3)∨(¬ p 4)是真命题,所以答案为①③④.5.(2016·浙江,5分)命题“∀x ∈R ,∃n ∈N *,使得n≥x 2”的否定形式是( D ) A .∀x ∈R ,∃n ∈N *,使得n<x 2B .∀x ∈R ,∀x ∈N *,使得n<x 2C .∃x ∈R ,∃n ∈N *,使得n<x 2D .∃x ∈R ,∀n ∈N *,使得n<x 2[解析] 根据含有量词的命题的否定的概念可知,选D .6.(2015·山东,5分)若“∀x ∈[0,π4],tan x ≤m ”是真命题,则实数m 的最小值为1.[解析] 由已知可得m≥tan x (x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4)恒成立.设f(x)=tan x (x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4),显然该函数为增函数,故f(x)的最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=tan π4=1,由不等式恒成立可得m≥1,即实数m 的最小值为1.考点突破·互动探究KAO DIAN TU PO HU DONG TAN JIU 考点一 含逻辑联结词的命题及其真假判断——自主练透例1 (1)在一次跳伞训练中,甲、乙两位学员各跳一次,设命题p 是“甲降落在指定范围”,q 是“乙降落在指定范围”,则命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为( A )A .(¬ p)∨(¬ q)B .p ∧(¬ q)C .(¬ p)∧(¬ q)D .p ∨q(2)(多选)命题p :若sin x>sin y ,则x>y ;命题q :x 2+y 2≥2xy.下列命题为真命题的是( ACD ) A .p 或q B .p 且q C .qD .¬ p(3)已知命题p :若平面α⊥平面β,平面γ⊥平面β,则有平面α∥平面γ.命题q :在空间中,对于三条不同的直线a ,b ,c ,若a⊥b,b⊥c,则a∥c.对以上两个命题,有以下命题:①p ∧q 为真;②p∨q 为假;③p∨q 为真;④(¬ p)∨(¬ q)为假. 其中,正确的是②.(填序号)[解析] (1)命题p 是“甲降落在指定范围”,则¬ p 是“甲没降落在指定范围”,q 是“乙降落在指定范围”,则¬ q 是“乙没降落在指定范围”,命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”包括“甲降落在指定范围,乙没降落在指定范围”“甲没降落在指定范围,乙降落在指定范围”“甲没降落在指定范围,乙没降落在指定范围”,所以命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为(¬ p)∨(¬ q).(2)取x =π3,y =5π6,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¬ p 为真命题,p 或q 是真命题,p 且q 是假命题. (3)命题p 是假命题,这是因为α与γ也可能相交;命题q 也是假命题,这两条直线也可能异面,相交.考点二 含有一个量词的命题——多维探究 角度1 全称命题、特称命题的真假例2 (多选题)( 2021·山东济宁期末)下列命题中真命题是( ACD ) A .∀x ∈R ,2x -1>0 B .∀x ∈N *,(x -1)2>0 C .∃x ∈R ,lg x<1D .∃x ∈R ,tan x =2[解析] 根据指数函数的值域知A 是真命题;取x =1,计算知(x -1)2=0,故B 是假命题;取x =1,计算知lg x =0<1,故C 是真命题;由y =tan x 的值域为R.知D 是真命题.故选ACD .角度2 含一个量词的命题的否定例3 (1)已知命题p :“∃x 0∈R ,ex 0-x 0-1≤0”,则¬ p 为( C ) A .∃x 0∈R ,ex 0-x 0-1≥0 B .∃x 0∈R ,ex 0-x 0-1>0 C .∀x ∈R ,e x-x -1>0 D .∀x ∈R ,e x -x -1≥0(2)(2021·陕西部分学校摸底)命题“∀x ∈R ,xx -1≥0”的否定是( D )A .∃x ∈R ,x 0x 0-1<0B .∃x ∈R ,0<x 0<1C .∀x ∈R ,xx -1≤0D .∃x ∈R ,0<x 0≤1[解析] (1)根据全称命题与特称命题的否定关系,可得¬ p 为“∀x ∈R ,e x-x -1>0”,故选C . (2)∀x ∈R ,x x -1≥0的否定是∃x 0∈R ,使xx -1不大于等于0,包括小于零和无意义,即∃x 0∈R ,0<x 0<1或x 0=1,故选D .名师点拨 MING SHI DIAN BO 全(特)称命题真假的判断方法全称命题特称命题真假 真假真假法一 证明所有对象使命题为真存在一个对象使命题为假存在一个对象使命题为真证明所有对象使命题为假法二否定为假否定为真否定为假否定为真注:当判断原命题的真假有困难时,可通过判断它的逆否命题的真假来实现. 角度3 含参命题中参数的取值范围例 4 已知f(x)=ln(x 2+1),g(x)=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-m ,若对于∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f(x 1)≥g(x 2),则实数m 的取值范围是( A )A .⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+ ∞B .⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,14C .⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞ D .⎝⎛⎦⎥⎤-∞,13 [解析] 当x∈[0,3]时,f(x)min =f(0)=0,当x∈[1,2]时,g(x)min =g(2)=14-m ,由f(x)min ≥g(x)min 得0≥14-m ,所以m≥14.[引申1]把本例中“∃x 2∈[1,2]”改为:“∀x 2∈[1,2]”,其他条件不变,则实数m 的取值范围是m≥12. [解析] 当x∈[0,3]时,f(x)min =f(0)=0, 当x∈[1,2]时,g(x)max =g(1)=12-m ,由f(x)min ≥g(x)max 得0≥12-m ,所以m≥12.[引申2]把本例中,∀x 1∈[0,3]改为∃x 1∈[0,3]其他条件不变,则实数m 的取值范围是m≥14-ln_10.[解析] 当x∈[0,3]时,f(x)max =f(3)=ln 10, 当x∈[1,2]时,g(x)min =g(2)=14-m ,由f(x)max ≥g(x)min 得ln 10≥14-m ,所以m≥14-ln 10.答案:m≥14-ln 10[引申3]把本例中,∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2]改为∃x 1∈[0,3],∀x 2∈[1,2],其他条件不变,则实数m 的取值范围是m ≥12-ln 10. [解析] 当x∈[0,3]时,f(x)max =f(3)=ln 10, 当x∈[1,2]时,g(x)max =g(1)=12-m ,由f(x)max ≥g(x)max ,得ln 10≥12-m ,所以m≥12-ln 10.答案:m≥12-ln 10名师点拨 MING SHI DIAN BO根据复合命题的真假求参数范围的步骤(1)先求出每个简单命题为真命题时参数的取值范围.(2)再根据复合命题的真假确定各个简单命题的真假情况(有时不一定只有一种情况). (3)最后由(2)的结论求出满足条件的参数取值范围. 〔变式训练1〕(1)(角度1)(多选题)(2020·吉林长春外国语学校高三上期中改编)下列命题中,假命题是( ABD ) A .∃x 0∈R ,sin 2 x 02+cos 2 x 02=12B .∀x ∈(0,π),sin x>cos xC .∀x ∈(0,+∞),x 2+1>x D .∃x 0∈R ,x 20+x 0=-1(2)(角度2)已知命题p :∃x 0∈R ,log 2(3x 0+1)≤0,则( B ) A .p 是假命题;¬ p :∀x ∈R ,log 2(3x+1)≤0 B .p 是假命题;¬ p :∀x ∈R ,log 2(3x +1)>0 C .p 是真命题;¬ p:∀x ∈R ,log 2(3x +1)≤0 D .p 是真命题;¬ p:∀x ∈R ,log 2(3x +1)>0(3)(角度3)已知命题p :“∀x ∈[1,2],x 2-a≥0”,命题q :“∃x 0∈R ,x 20+2ax 0+2-a =0”.若命题“(¬ p)∧q”是真命题,则实数a 的取值范围是( C )A .(-∞,-2)∪{1}B .(-∞,-2]∪[1,2]C .(1,+∞)D .[-2,1](4)(角度3)已知函数f(x)=x 2+2x +a 和g(x)=2x +x +1,对∀x 1∈[-1,+∞),∃x 2∈R 使g(x 1)=f(x 2)成立,则实数a 的取值范围是[-1,+∞).[解析] (1)对于A ,由同角三角函数的平方关系,我们知道∀x ∈R ,sin 2 x 2+cos 2 x2=1,所以A 为假命题;对于B ,取特殊值,当x =π4时,sin x =cos x =22,所以B 为假命题;对于C ,一元二次方程根的判别式Δ=1-4=-3<0,所以原方程没有实数根,所以C 为真命题;对于D ,判别式Δ=1-4=-3<0,所以D 错误.故选A 、B 、D .(2)∵3x>0,∴3x+1>1,则log 2(3x+1)>0,∴p 是假命题,¬ p:∀x ∈R ,log 2(3x+1)>0.故选B . (3)命题p 为真命题时a≤1;命题q :“∃x 0∈R ,x 20+2ax 0+2-a =0”为真命题,即方程x 2+2ax +2-a =0有实根,故Δ=4a 2-4(2-a)≥0,解得a≥1或a≤-2.又(¬ p)∧q 为真命题,即¬ p 真且q 真,所以a>1,即a 的取值范围为(1,+∞).故选C .(4)因为f(x)=x 2+2x +a =(x +1)2+a -1, 所以f(x)∈[a-1,+∞).因为g(x)=2x +x +1在[-1,+∞)上单调递增, 所以g(x)∈[-2,+∞).由题意得a -1≤-2, 所以a≤-1,故实数a 的取值范围是(-∞,-1].名师讲坛·素养提升MING SHI JIANG TAN SU YANG TI SHENG简易逻辑的综合应用例5 (2019·全国卷Ⅱ,5分)在“一带一路”知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测. 甲:我的成绩比乙高. 乙:丙的成绩比我和甲的都高. 丙:我的成绩比乙高.成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为( A ) A .甲、乙、丙 B .乙、甲、丙 C .丙、乙、甲D .甲、丙、乙[解析] 依题意,若甲预测正确,则乙、丙均预测错误,此时三人成绩由高到低的次序为甲、乙、丙;若乙预测正确,此时丙预测也正确,这与题意相矛盾;若丙预测正确,则甲预测错误,此时乙预测正确,这与题意相矛盾.综上所述,三人成绩由高到低的次序为甲、乙、丙,选A .名师点拨 MING SHI DIAN BO在一些逻辑问题中,当字面上并未出现“或”“且”“非”字样时,应从语句的陈述中搞清含义,并根据题目进行逻辑分析,找出各个命题之间的内在联系,从而解决问题.〔变式训练2〕(2017·全国卷Ⅱ)甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则( D )A.乙可以知道四人的成绩B.丁可以知道四人的成绩C.乙、丁可以知道对方的成绩D.乙、丁可以知道自己的成绩[解析]由甲说:“我还是不知道我的成绩”可推知甲看到乙、丙的成绩为“1个优秀、1个良好”.乙看丙的成绩,结合甲的说法,丙为“优秀”时,乙为“良好”;丙为“良好”时,乙为“优秀”,可得乙可以知道自己的成绩.丁看甲的成绩,结合甲的说法,甲为“优秀”时,丁为“良好”;甲为“良好”时,丁为“优秀”,可得丁可以知道自己的成绩.故选D.。
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程学案:第2课__集合及其基本运算(2)
____第2课__集合及其基本运算(2)______1. 熟练掌握集合间的交、并、补集的运算以及求集合的子集.2. 能应用分类讨论的思想解决简单的分类讨论问题.1. 阅读:阅读必修1第11~14页.2. 解悟:①从A ∩B =A 能得到什么结论?②从A ∪B =A 能得到什么结论?3. 践习:在教材空白处,完成第13页练习第6题,第14页习题第10、13题.基础诊断1. 集合U ={1,2}的子集个数为__4__.解析:根据子集个数的公式可得,子集的个数为22=4.2. 已知全集U ={1,2,3,4},集合A ={1,2},B ={2,4},则集合∁U (A ∪B)=__{3}__. 解析:由题意得,A ∪B ={1,2,4},所以∁U (A ∪B)={3}.3. (1) 已知集合A ={y|y =log 2(x -1)},集合B ={y|y =2x },则A ∩B =__(0,+∞)__;(2) 已知集合A ={x|y =log 2(x -1)},集合B ={y|y =2x },则A ∩B =__(1,+∞)__;(3) 已知集合A ={(x ,y)|y =log 2x},集合B ={(x ,y)|y =x -1},则A ∩B =__{(1,0),(2,1)}__.解析:(1) 由题意得,集合A =R ,集合B ={y |y >0},所以A ∩B =(0,+∞).(2) 由题意得,集合A ={x |x >1},集合B ={y |y >0},所以A ∩B =(1,+∞).(3) 令log 2x =x -1,解得x =1或x =2,所以y =0或y =1,所以A ∩B ={(1,0),(2,1)}.4. 已知集合A ={0,1,2,3},B ={-1,0,2},则集合A ∪B 中所有元素之和为__5__. 解析:因为A ∪B ={-1,0,1,2,3},所以集合A ∪B 中所有元素之和为-1+0+1+2+3=5.范例导航考向❶ 对子集的分类讨论例1 已知集合A ={2,5},B ={x|x 2+px +q =0,x ∈R}.(1) 若B ={5},求p ,q 的值;(2) 若A ∩B =B ,求实数p ,q 满足的条件.解析:(1) 因为B ={5},所以方程x 2+px +q =0有两个相等的实根5,所以5+5=-p ,5×5=q ,所以p =-10,q =25.(2) 因为A ∩B =B ,所以B ⊆A .当B =∅时,Δ=p 2-4q <0,即p 2<4q ;当B ={2}时,可求得p =-4,q =4;当B ={5}时,可求得p =-10,q =25;当B ={2,5}时,可求得p =-7,q =10.综上所述,实数p ,q 满足的条件为p 2<4q 或⎩⎪⎨⎪⎧p =-4,q =4或⎩⎪⎨⎪⎧p =-10,q =25或⎩⎪⎨⎪⎧p =-7,q =10.已知函数f (x )=6x +1-1的定义域为集合A ,函数g (x )=lg(-x 2+2x +m )的定义域为集合B .(1) 当m =3时,求A ∩∁R B ;(2) 若A ∩B ={x |-1<x <4},求实数m 的值.解析:(1) 当m =3时,B ={x |-1<x <3},则∁R B =(-∞,-1]∪[3,+∞).又因为A =(-1,5],所以A ∩∁R B =[3,5].(2) 因为A =(-1,5],A ∩B ={x |-1<x <4},所以4是方程-x 2+2x +m =0的一个根, 所以-42+2×4+m =0,解得m =8.此时集合B ={x |-2<x <4},符合题意.因此实数m 的值为8.考向❷ 对集合中元素的分类讨论例2 已知集合A ={y|y =-2x ,x ∈[2,3]},B ={x|x 2+3x -a 2-3a>0}.(1) 当a =4时,求A ∩B ;(2) 若A ⊆B ,求实数a 的取值范围.解析:(1) 由题意得,A =[-8,-4],当a =4时,B =(-∞,-7)∪(4,+∞),所以A ∩B =[-8,-7).(2) 方程x 2+3x -a 2-3a =0的两根分别为a ,-a -3.①当a =-a -3,即a =-32时, B =⎝⎛⎭⎫-∞,-32∪(-32,+∞),满足A ⊆B ; ②当a<-a -3,即a<-32时, B =(-∞,a)∪(-a -3,+∞),则a>-4或-a -3<-8,解得-4<a<-32; ③当a>-a -3,即a>-32时, B =(-∞,-a -3)∪(a ,+∞),则a<-8或-a -3>-4,解得-32<a<1. 综上所述,实数a 的取值范围是(-4,1).已知集合A ={x|x 2+2x -8>0},B ={y|y =x 2-2x +2,x ∈R},C ={x |(x -a )(x +4)≤0,a ∈R}.(1) 求A ∩B ;(2) 若∁R A ⊆C ,求实数a 的取值范围.解析:(1) 因为x 2+2x -8>0,解得x >2或x <-4,所以A =(-∞,-4)∪(2,+∞).因为y =x 2-2x +2=(x -1)2+1≥1,所以B =[1,+∞),所以A ∩B =(2,+∞).综上所述,A ∩B =(2,+∞).(2) 因为A =(-∞,-4)∪(2,+∞),所以∁R A =[-4,2].因为∁R A ⊆C ,且C ={x |(x -a )(x +4)≤0,a ∈R},所以a ≥2,所以a 的取值范围为[2,+∞).考向❸ 对自变量系数的分类讨论例3 已知集合A ={x|0<ax +1≤5},集合B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|-12<x ≤2. (1) 若A ⊆B ,求实数a 的取值范围;(2) 若B ⊆A ,求实数a 的取值范围;(3) A 、B 能否相等?若能,求出a 的值;若不能,试说明理由.解析:对于不等式0<ax +1≤5,当a =0时,0<1<5恒成立,即x ∈R ,集合A =R ;当a >0时,-1a <x ≤4a ,即集合A ={x |-1a <x ≤4a}; 当a <0时,4a ≤x <-1a ,即集合A ={x |4a ≤x <-1a}. (1) 若A 是B 的子集,则当a =0时,不满足题意;当a >0时,需要满足⎩⎨⎧-1a ≥-12,4a ≤2,解得a ≥2; 当a <0时,需要满足⎩⎨⎧4a >-12,-1a ≤2,解得a <-8. 综上所述,a 的取值范围是(-∞,-8)∪[2,+∞).(2) 若B 是A 的子集,则当a =0时,满足题意;当a >0时,需要满足⎩⎨⎧-1a ≤-12,4a ≥2,解得0<a ≤2; 当a <0时,需要满足⎩⎨⎧-1a >2,4a ≤-12,解得-12<a <0. 综上所述,a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-12,2.(3) 当A=B时,需满足A⊆B且B⊆A,即同时满足(1)和(2),所以a=2.自测反馈1. 设U为全集,集合A为U的子集,则A∩A=__A__;A∪A=__A__;A∩∅=__∅__;A∪∅=__A__;A∪∁U A=__U__;A∩∁U A=__∅__.2. 满足{1,3}∪A={1,3,5}的集合A的个数是__4__.解析:因为{1,3}∪A={1,3,5},所以A={5}或{1,5}或{3,5}或{1,3,5},共有4个.3. 对于集合A,B,我们将集合{x|x∈A,且x∉B}叫作集合A与B的差集,记作A-B.(1) 若A={1,2,3,4,5},B={4,5,6,7,8},则A-B=__{1,2,3}__;B-A =__{6,7,8}__;(2) 如果A-B=∅,那么集合A与B之间的关系是__A⊆B__.4. 已知集合P={y=x2+1},Q={y|y=x2+1},E={x|y=x2+1},F={(x,y)|y=x2+1},则与G={x|x≥1}为同一集合的是__Q__.解析:集合P中y=x2+1就是这个集合中的一个元素;集合Q={y|y=x2+1}={y|y≥1},与集合G为同一集合;集合E={x|y=x2+1}=R;集合F是一个点集,所以与集合G为同一集合的是Q.1. 区分点集和数集在书写上的不同.2. 解题时,注意分类讨论、数形结合等思想方法的运用.3. 你还有哪些体悟,写下来:。
高考数学一轮复习第三章第3讲两角和与差的三角函数二倍角公式第1课时三角函数公式的基本应用课件
(2)已知 sinα=35,a∈(π2,π),tan(π-β)=12,则 tan(α-β)的值为
A.-121
B.121
C.121
D.-121
( C) ( A)
(3)(2017·山东)已知 cosx=34,则 cos2x=
A.-14
B.14
C.-18
D.18
(4)(2017·课标全国Ⅲ)已知 sinα-cosα=43,则 sin2α=
名师讲坛
辅助角公式的应用
asinα+bcosα=
a2+b2(sinα·
a2a+b2+cosα·
b a2+b2)
不妨记 cosφ= a2a+b2,sinφ= a2b+b2,
则 asinα+bcosα= a2+b2(sinαcosφ+cosαsinφ)= a2+b2sin(α+φ).
应用 1 求值
(2)名的变换:明确各个三角函数名称之间的联系,常常用到同角关系、诱导 公式,把正弦、余弦化为正切,或者把正切化为正弦、余弦.
〔变式训练 2〕
(1)(2016·全国卷Ⅱ)若 cos(π4-α)=35,则 sin2α=
( D)
A.275
B.15
C.-15
D.-275
(2)(2018·山西康杰中学月考)若ssiinnαα+ -ccoossαα=3,tan(α-β)=2,则 tan(β-2α)
(2)(文)∵sin2α=23,∴cos2(α+π4)=1+cos22α+π4=1-s2in2α=1-2 23=16,故选 A.
(理)原式=1-cos22α-π6+1-cos22α+π6-1-c2os2α =1-cos2α-π3+c2os2α-cos2α+π3 =1-cos2αcosπ3-sin2αsinπ3+c2os2α-cos2αcosπ3+sin2αsinπ3=12.
2020版高考数学大一轮复习 第一章集合与常用逻辑用语 教案(含解析)
2020版高考数学大一轮复习第一章集合与常用逻辑用语§1.1集合的概念及运算最新考纲1.通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系.2.能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用.3.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.4.在具体情境中,了解全集与空集的含义.5.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.6.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.7.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.1.集合与元素(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.(4)常见数集的记法2.集合间的基本关系A B(或B A)3.集合的基本运算概念方法微思考1.若一个集合A有n个元素,则集合A有几个子集,几个真子集.提示2n,2n-1.2.从A∩B=A,A∪B=A可以得到集合A,B有什么关系?提示A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=A⇔B⊆A.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)任何一个集合都至少有两个子集.( ×)(2){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.( ×)(3)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.( ×)(4){x|x≤1}={t|t≤1}.( √)(5)若A∩B=A∩C,则B=C.( ×)题组二教材改编2.若集合A={x∈N|x≤2020},a=22,则下列结论正确的是( )A.{a}⊆A B.a⊆AC.{a}∈A D.a∉A答案 D3.已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B中元素的个数为________.答案 2解析 集合A 表示以(0,0)为圆心,1为半径的单位圆上的点,集合B 表示直线y =x 上的点,圆x 2+y 2=1与直线y =x 相交于两点⎝ ⎛⎭⎪⎫22,22,⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,-22,则A ∩B 中有两个元素. 题组三 易错自纠4.已知集合A ={1,3,m },B ={1,m },A ∪B =A ,则m 等于( ) A .0或 3 B .0或3 C .1或 3 D .1或3或0答案 B解析 A ={1,3,m },B ={1,m },A ∪B =A ,故B ⊆A ,所以m =3或m =m ,即m =3或m =0或m =1,其中m =1不符合题意,所以m =0或m =3,故选B.5.已知集合A ={x |x 2-4x +3<0},B ={x |2<x <4},则(∁R A )∪B =______________. 答案 {x |x ≤1或x >2}解析 由已知可得集合A ={x |1<x <3}, 又因为B ={x |2<x <4},∁R A ={x |x ≤1或x ≥3}, 所以(∁R A )∪B ={x |x ≤1或x >2}.6.若集合A ={x ∈R |ax 2-4x +2=0}中只有一个元素,则a =________. 答案 0或2解析 若a =0,则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,符合题意;若a ≠0,则由题意得Δ=16-8a =0,解得a =2. 综上,a 的值为0或2.题型一 集合的含义1.已知集合A ={0,1,2},则集合B ={(x ,y )|x ≥y ,x ∈A ,y ∈A }中元素的个数是( ) A .1B .3C .6D .9 答案 C解析 当x =0时,y =0;当x =1时,y =0或y =1; 当x =2时,y =0,1,2.故集合B ={(0,0),(1,0),(1,1),(2,0),(2,1),(2,2)},即集合B 中有6个元素.2.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ∈Z ,且32-x ∈Z ,则集合A 中的元素个数为( ) A .2B .3C .4D .5答案 C 解析 因为32-x∈Z ,所以2-x 的取值有-3,-1,1,3,又因为x ∈Z ,所以x 的值分别为5,3,1,-1,故集合A 中的元素个数为4.3.已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________. 答案 -32解析 由题意得m +2=3或2m 2+m =3, 则m =1或m =-32,当m =1时,m +2=3且2m 2+m =3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意; 当m =-32时,m +2=12,而2m 2+m =3,故m =-32.思维升华 (1)用描述法表示集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型的集合.(2)如果是根据已知列方程求参数值,一定要将参数值代入集合中检验是否满足元素的互异性.题型二 集合间的基本关系例1 (1)集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =n2+1,n ∈Z, N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪y =m +12,m ∈Z,则两集合M ,N 的关系为( ) A .M ∩N =∅ B .M =N C .M ⊆N D .N ⊆M答案 D解析 由题意,对于集合M ,当n 为偶数时,设n =2k (k ∈Z ),则x =k +1(k ∈Z ),当n 为奇数时,设n =2k +1(k ∈Z ),则x =k +1+12(k ∈Z ),∴N ⊆M ,故选D.(2)已知集合A ={x |x 2-2019x +2019<0},B ={x |x <a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________________________________________________________________________. 答案 [2019,+∞)解析 由x 2-2019x +2019<0,解得1<x <2019,故A ={x |1<x <2019}.又B ={x |x <a },A ⊆B ,如图所示,可得a ≥2019. 引申探究本例(2)中,若将集合B 改为{x |x ≥a },其他条件不变,则实数a 的取值范围是____________. 答案 (-∞,1]解析 A ={x |1<x <2019},B ={x |x ≥a },A ⊆B ,如图所示,可得a ≤1.思维升华 (1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.(2)已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、Venn 图等来直观解决这类问题.跟踪训练1 (1)已知集合A ={y |0≤y <a ,y ∈N },B ={x |x 2-2x -3≤0,x ∈N },若A B ,则满足条件的正整数a 所构成集合的子集的个数为________. 答案 8解析 B ={x |x 2-2x -3≤0,x ∈N }={x |-1≤x ≤3,x ∈N }={0,1,2,3},当a 分别取1,2,3时,所得集合A 分别为{0},{0,1},{0,1,2},均满足A B ,当a =4时,A ={0,1,2,3},不满足AB ,同理,当a ≥5时均不满足A B .所以满足条件的正整数a 所构成的集合为{1,2,3},其子集有8个.(2)已知集合A ={x |-1<x <3},B ={x |-m <x <m }.若B ⊆A ,则m 的取值范围为__________. 答案 (-∞,1]解析 当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A . 当m >0时,因为A ={x |-1<x <3},B ⊆A , 所以在数轴上标出两集合,如图,所以⎩⎪⎨⎪⎧m >0,-m ≥-1,所以0<m ≤1.综上所述,m 的取值范围为(-∞,1].题型三 集合的基本运算命题点1 集合的运算例2 (1)(2019·全国Ⅰ)已知集合A ={}x |x 2-x -2>0,则∁R A 等于( )A .{x |-1<x <2}B .{x |-1≤x ≤2}C .{x |x <-1}∪{x |x >2}D .{x |x ≤-1}∪{x |x ≥2} 答案 B解析 ∵x 2-x -2>0,∴(x -2)(x +1)>0,∴x >2或x <-1,即A ={x |x >2或x <-1}.在数轴上表示出集合A ,如图所示.由图可得∁R A ={x |-1≤x ≤2}. 故选B.(2)(2019·海南联考)已知集合A ={x |3x 2+x -2≤0},B ={x |log 2(2x -1)≤0},则A ∩B 等于( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1≤x ≤23 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 23≤x ≤1 C.{}x | -1≤x ≤1 D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<x ≤23 答案 D解析 由题意得A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,23,B =⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1,∴A ∩B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<x ≤23,故选D. 命题点2 利用集合的运算求参数例3 (1)(2019·惠州模拟)已知集合A ={x |x <a },B ={x |x 2-3x +2<0},若A ∩B =B ,则实数a 的取值范围是( ) A .a <1 B .a ≤1 C .a >2 D .a ≥2答案 D解析 集合B ={x |x 2-3x +2<0}={x |1<x <2}, 由A ∩B =B 可得B ⊆A ,作出数轴如图.可知a ≥2.(2)设集合A ={-1,0,1},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a -1,a +1a ,A ∩B ={0},则实数a 的值为________. 答案 1解析 0∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫a -1,a +1a ,由a +1a≠0,则a -1=0,则实数a 的值为1.经检验,当a =1时满足题意.(3)设集合A ={0,-4},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,x ∈R }.若A ∩B =B ,则实数a 的取值范围是______. 答案 (-∞,-1]∪{1} 解析 因为A ∩B =B ,所以B ⊆A ,因为A ={0,-4},所以B ⊆A 分以下三种情况:①当B =A 时,B ={0,-4},由此可知,0和-4是方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的两个根, 由根与系数的关系,得 ⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)>0,-2(a +1)=-4,a 2-1=0,解得a =1;②当B ≠∅且B A 时,B ={0}或B ={-4}, 并且Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0, 解得a =-1,此时B ={0}满足题意; ③当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0, 解得a <-1.综上所述,所求实数a 的取值范围是(-∞,-1]∪{1}.思维升华 (1)一般来讲,集合中的元素若是离散的,则用Venn 图表示;集合中的元素若是连续的,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.(2)运算过程中要注意集合间的特殊关系的使用,灵活使用这些关系,会使运算简化. 跟踪训练2 (1)(2019·烟台模拟)已知集合A ={x |x 2+x -2≤0},B ={x |y =log 2x ,x ∈R },则A ∩B 等于( ) A .∅ B .[1,+∞) C .(0,2] D .(0,1]答案 D解析 由集合A ={x |x 2+x -2≤0}={x |-2≤x ≤1},B ={x |y =log 2x ,x ∈R }={x |x >0},所以A ∩B ={x |0<x ≤1}=(0,1],故选D.(2)已知集合A ={x |x 2-x -12≤0},B ={x |2m -1<x <m +1},且A ∩B =B ,则实数m 的取值范围为( ) A .[-1,2) B .[-1,3] C .[2,+∞) D .[-1,+∞)答案 D解析 由x 2-x -12≤0,得(x +3)(x -4)≤0, 即-3≤x ≤4,所以A ={x |-3≤x ≤4}. 又A ∩B =B ,所以B ⊆A .①当B =∅时,有m +1≤2m -1,解得m ≥2; ②当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧-3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2.综上,m 的取值范围为[-1,+∞). 题型四 集合的新定义问题例4(1)(2019·沈阳模拟)已知集合A ={x ∈N |x 2-2x -3≤0},B ={1,3},定义集合A ,B 之间的运算“*”:A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },则A *B 中的所有元素数字之和为( ) A .15B .16C .20D .21 答案 D解析 由x 2-2x -3≤0,得(x +1)(x -3)≤0,得A ={0,1,2,3}.因为A *B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },所以A *B 中的元素有:0+1=1,0+3=3,1+1=2,1+3=4,2+1=3(舍去),2+3=5,3+1=4(舍去),3+3=6,所以A *B ={1,2,3,4,5,6},所以A *B 中的所有元素数字之和为21.(2)设数集M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪m ≤x ≤m +34,N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪n -13≤x ≤n,且M ,N 都是集合U ={x |0≤x ≤1}的子集,定义b -a 为集合{x |a ≤x ≤b }的“长度”,则集合M ∩N 的长度的最小值为________. 答案112解析 在数轴上表示出集合M 与N (图略),可知当m =0且n =1或n -13=0且m +34=1时,M ∩N 的“长度”最小.当m =0且n =1时,M ∩N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪23≤x ≤34, 长度为34-23=112;当n =13且m =14时,M ∩N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪14≤x ≤13, 长度为13-14=112.综上,M ∩N 的长度的最小值为112.思维升华 解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,应用到具体的解题过程之中.(2)用好集合的性质.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.跟踪训练3 用C (A )表示非空集合A 中元素的个数,定义A *B =⎩⎪⎨⎪⎧C (A )-C (B ),C (A )≥C (B ),C (B )-C (A ),C (A )<C (B ).若A ={1,2},B ={x |(x 2+ax )(x 2+ax +2)=0},且A *B =1,设实数a 的所有可能取值组成的集合是S ,则C (S )=________. 答案 3解析 因为C (A )=2,A *B =1,所以C (B )=1或C (B )=3.由x 2+ax =0,得x 1=0,x 2=-a .关于x 的方程x 2+ax +2=0,当Δ=0,即a =±22时,易知C (B )=3,符合题意;当Δ>0,即a <-22或a >22时,易知0,-a 均不是方程x 2+ax +2=0的根,故C (B )=4,不符合题意;当Δ<0,即-22<a <22时,方程x 2+ax +2=0无实数解,当a =0时,B ={0},C (B )=1,符合题意,当-22<a <0或0<a <22时,C (B )=2,不符合题意.综上,S ={0,-22,22},故C (S )=3.1.已知集合A ={y |y =|x |-1,x ∈R },B ={x |x ≥2},则下列结论正确的是( ) A .-3∈A B .3∉B C .A ∩B =B D .A ∪B =B答案 C解析 由题意知A ={y |y ≥-1},因此A ∩B ={x |x ≥2}=B ,故选C.2.设集合M ={-1,1},N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1x<2,则下列结论中正确的是( ) A .N M B .M N C .N ∩M =∅ D .M ∪N =R答案 B解析 由题意得,集合N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1x <2=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <0或x >12,所以M N .故选B.3.设集合A ={x ∈Z |x 2-3x -4<0},B ={x |2x≥4},则A ∩B 等于( ) A .[2,4)B .{2,4}C .{3}D .{2,3}答案 D解析 由x 2-3x -4<0,得-1<x <4,因为x ∈Z ,所以A ={0,1,2,3},由2x≥4,得x ≥2,即B ={x |x ≥2},所以A ∩B ={2,3}.4.(2019·全国Ⅱ)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2≤3,x ∈Z ,y ∈Z },则A 中元素的个数为( ) A .9B .8C .5D .4 答案 A解析 将满足x 2+y 2≤3的整数x ,y 全部列举出来,即(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),共有9个. 故选A.5.(2019·济南模拟)设全集U =R ,集合A ={x |x -1≤0},集合B ={x |x 2-x -6<0},则右图中阴影部分表示的集合为( )A .{x |x <3}B .{x |-3<x ≤1}C .{x |x <2}D .{x |-2<x ≤1}答案 D解析 由题意可得A ={x |x ≤1},B ={x |-2<x <3}, ∴A ∩B ={x |-2<x ≤1},故选D.6.(2019·潍坊模拟)设集合A =N ,B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪xx -3≤0,则A ∩B 等于( ) A .[0,3) B .{1,2} C .{0,1,2} D .{0,1,2,3}答案 C解析 由集合A =N 和B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪xx -3≤0={x |0≤x <3},所以A ∩B ={0,1,2},故选C. 7.(2017·全国Ⅱ)设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0}.若A ∩B ={1},则B 等于( ) A .{1,-3}B .{1,0}C .{1,3}D .{1,5} 答案 C解析 ∵A ∩B ={1},∴1∈B .∴1-4+m =0,即m =3. ∴B ={x |x 2-4x +3=0}={1,3}.故选C.8.已知集合A ={x |-1<x <0},B ={x |x ≤a },若A ⊆B ,则a 的取值范围为( ) A .(-∞,0]B .[0,+∞)C .(-∞,0)D .(0,+∞)答案 B解析 用数轴表示集合A ,B (如图),由A ⊆B ,得a ≥0.9.(2019·郑州模拟)已知集合P ={x |y =-x 2+x +2,x ∈N },Q ={x |ln x <1},则P ∩Q =________. 答案 {1,2}解析 由-x 2+x +2≥0,得-1≤x ≤2,因为x ∈N , 所以P ={0,1,2}.因为ln x <1,所以0<x <e , 所以Q =(0,e),则P ∩Q ={1,2}.10.若全集U =R ,集合A ={x |x 2-x -2≥0},B ={x |log 3(2-x )≤1},则A ∩(∁U B )=________________. 答案 {x |x <-1或x ≥2}解析 集合A ={x |x 2-x -2≥0}={x |x ≤-1或x ≥2}, ∵log 3(2-x )≤1=log 33,∴0<2-x ≤3, ∴-1≤x <2,∴B ={x |-1≤x <2}, ∴∁U B ={x |x <-1或x ≥2}, ∴A ∩(∁U B )={x |x <-1或x ≥2}.11.设集合A ={-1,1,2},B ={a +1,a 2-2},若A ∩B ={-1,2},则a 的值为________. 答案 -2或1解析 ∵集合A ={-1,1,2},B ={a +1,a 2-2},A ∩B ={-1,2},∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1=-1,a 2-2=2或⎩⎪⎨⎪⎧a +1=2,a 2-2=-1,解得a =-2或a =1.经检验,a =-2和a =1均满足题意.12.已知集合A ={x |y =lg(x -x 2)},B ={x |x 2-cx <0,c >0},若A ⊆B ,则实数c 的取值范围是________. 答案 [1,+∞)解析 由题意知,A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ).由A ⊆B ,画出数轴,如图所示,得c ≥1.13.已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =______,n =________. 答案 -1 1解析 A ={x ∈R ||x +2|<3}={x ∈R |-5<x <1}, 由A ∩B =(-1,n ),可知m <1,则B ={x |m <x <2},画出数轴,可得m =-1,n =1.14.设A 是整数集的一个非空子集,对于k ∈A ,如果k -1∉A ,且k +1∉A ,那么称k 是A 的一个“孤立元”.给定S ={1,2,3,4,5,6,7,8},由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有________个. 答案 6解析 依题意可知,由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”时,这三个元素一定是连续的三个自然数.故这样的集合共有6个.15.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪x 24+y 22=1,B ={(x ,y )|y =kx +m ,k ∈R ,m ∈R },若对任意实数k ,A ∩B ≠∅,则实数m 的取值范围是____________. 答案 [-2,2]解析 由已知,无论k 取何值,椭圆x 24+y 22=1和直线y =kx +m 均有交点,故点(0,m )在椭圆x 24+y 22=1上或在其内部,∴m 2≤2,∴-2≤m ≤ 2. 16.已知A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪y =log 36-xx -2,B ={x |x 2-2x +1-a 2≤0}(a >0),若A ∪B =B ,则实数a的取值范围是______. 答案 [5,+∞)解析 由6-xx -2>0可得(x -2)(x -6)<0,∴2<x <6,∴A =(2,6).又x 2-2x +1-a 2≤0可化为[x -(1-a )][x -(1+a )]≤0. 又a >0,∴B =[1-a,1+a ]. 由A ∪B =B ,得A ⊆B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧2≥1-a ,6≤1+a ,∴a ≥5.∴实数a的取值范围是[5,+∞).2020版高考数学大一轮复习第一章集合与常用逻辑用语§1.2充要条件、全称量词与存在量词最新考纲1.理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.2.通过生活和数学中的丰富实例,理解全称量词和存在量词的意义,能正确地对含有一个量词的命题进行否定.1.充分条件、必要条件与充要条件的概念2.全称量词和存在量词(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”等在逻辑中通常叫做全称量词,用符号“∀”表示.(2)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”等在逻辑中通常叫做存在量词,用符号“∃”表示.3.全称命题、特称命题及含一个量词的命题的否定概念方法微思考若条件p,q以集合的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},则由A⊆B可得,p是q 的充分条件,请写出集合A,B的其他关系对应的条件p,q的关系.提示若A B,则p是q的充分不必要条件;若A⊇B,则p是q的必要条件;若A B,则p是q的必要不充分条件;若A=B,则p是q的充要条件;若A⊈B且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)q是p的必要条件时,p是q的充分条件.( √)(2)若p是q的充要条件,则命题p和q是两个等价命题.( √)(3)全称命题一定含有全称量词.( ×)(4)∃x0∈M,p(x0)与∀x∈M,綈p(x)的真假性相反.( √)题组二教材改编2.命题“正方形都是矩形”的否定是___________________________.答案存在一个正方形,这个正方形不是矩形3.“x-3=0”是“(x-3)(x-4)=0”的______条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)答案充分不必要题组三易错自纠4.(2019·郑州质检)命题“∃x0∈R,x20-x0-1>0”的否定是( )A.∀x∈R,x2-x-1≤0B.∀x∈R,x2-x-1>0C.∃x0∈R,x20-x0-1≤0D.∃x0∈R,x20-x0-1≥0答案 A5.已知p:x>a是q:2<x<3的必要不充分条件,则实数a的取值范围是________.答案(-∞,2]解析由已知,可得{x|2<x<3}{x|x>a},∴a≤2.6.若“∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,tan x ≤m ”是真命题,则实数m 的最小值为________.答案 1解析 ∵函数y =tan x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上是增函数,∴y max =tan π4=1.依题意知,m ≥y max ,即m ≥1.∴m 的最小值为1.题型一 充分、必要条件的判定例1 (1)已知α,β均为第一象限角,那么“α>β”是“sin α>sin β”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 D解析 取α=7π3,β=π3,α>β成立,而sin α=sin β,sin α>sin β不成立.∴充分性不成立;取α=π3,β=13π6,sin α>sin β,但α<β,必要性不成立.故“α>β”是“sin α>sin β”的既不充分也不必要条件.(2)已知条件p :x >1或x <-3,条件q :5x -6>x 2,则q 是p 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5x -6>x 2,得2<x <3,即q :2<x <3. 所以q ⇒p ,p ⇏q ,所以q 是p 的充分不必要条件,故选A. 思维升华 充分条件、必要条件的三种判定方法(1)定义法:根据p ⇒q ,q ⇒p 进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(2)集合法:根据p ,q 成立的对象的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及字母范围的推断问题.跟踪训练1 (1)(2019·福建省莆田一中月考)王安石在《游褒禅山记》中写道“世之奇伟、瑰怪,非常之观,常在于险远,而人之所罕至焉,故非有志者不能至也”,请问“有志”是到达“奇伟、瑰怪,非常之观”的( ) A .充要条件 B .既不充分也不必要条件 C .充分不必要条件 D .必要不充分条件答案 D解析 非有志者不能至,是必要条件;但“有志”也不一定“能至”,不是充分条件. (2)(2019·济南模拟)若集合A ={x |1<x <2},B ={x |x >b ,b ∈R },则A ⊆B 的一个充分不必要条件是( ) A .b ≥2 B .1<b ≤2 C .b ≤1 D .b <1答案 D解析 ∵A ={x |1<x <2},B ={x |x >b ,b ∈R },∴A ⊆B 的充要条件是b ≤1,∴b <1是A ⊆B 的充分不必要条件,故选D.题型二 含有一个量词的命题命题点1 全称命题、特称命题的真假例2 (1)(2019·沈阳模拟)下列四个命题中真命题是( ) A .∀n ∈R ,n 2≥nB .∃n 0∈R ,∀m ∈R ,m ·n 0=mC .∀n ∈R ,∃m 0∈R ,m 20<n D .∀n ∈R ,n 2<n 答案 B解析 对于选项A ,令n =12,即可验证其不正确;对于选项C ,D ,可令n =-1加以验证,均不正确,故选B.(2)下列命题中的假命题是( ) A .∀x ∈R,2x -1>0 B .∀x ∈N *,(x -1)2>0 C .∃x 0∈R ,lg x 0<1 D .∃x 0∈R ,tan x 0=2答案 B解析 当x ∈N *时,x -1∈N ,可得(x -1)2≥0,当且仅当x =1时取等号,故B 不正确;易知A ,C ,D 正确,故选B.命题点2 含一个量词的命题的否定例3 (1)已知命题p :“∃x 0∈R ,0e x-x 0-1≤0”,则綈p 为( ) A .∃x 0∈R ,0e x-x 0-1≥0e x-x0-1>0B.∃x0∈R,0C.∀x∈R,e x-x-1>0D.∀x∈R,e x-x-1≥0答案 C解析根据全称命题与特称命题的否定关系,可得綈p为“∀x∈R,e x-x-1>0”,故选C.(2)(2019·福州质检)已知命题p:∀x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)≥0,则綈p是( ) A.∃x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)≤0B.∀x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)≤0C.∃x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0D.∀x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0答案 C解析已知全称命题p:∀x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)≥0,则綈p:∃x1,x2∈R,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0,故选C.思维升华(1)判定全称命题“∀x∈M,p(x)”是真命题,需要对集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立;要判断特称命题是真命题,只要在限定集合内找到一个x=x0,使p(x0)成立.(2)对全(特)称命题进行否定的方法①找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义先加上量词,再改变量词;②对原命题的结论进行否定.跟踪训练2 (1)(2019·东北三校联考)下列命题中是假命题的是( )A.∃x0∈R,log2x0=0 B.∃x0∈R,cos x0=1C.∀x∈R,x2>0 D.∀x∈R,2x>0答案 C解析因为log21=0,cos0=1,所以选项A,B均为真命题,02=0,选项C为假命题,2x>0,选项D为真命题,故选C.3x+1)≤0,则( )(2)已知命题p:∃x0∈R,log2(0A.p是假命题;綈p:∀x∈R,log2(3x+1)≤0B.p是假命题;綈p:∀x∈R,log2(3x+1)>0C.p是真命题;綈p:∀x∈R,log2(3x+1)≤0D.p是真命题;綈p:∀x∈R,log2(3x+1)>0答案 B解析因为3x>0,所以3x+1>1,则log2(3x+1)>0,所以p是假命题;綈p:∀x∈R,log2(3x +1)>0.故选B.题型三充分、必要条件的应用例4已知P ={x |x 2-8x -20≤0},非空集合S ={x |1-m ≤x ≤1+m }.若x ∈P 是x ∈S 的必要条件,求m 的取值范围.解 由x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10, ∴P ={x |-2≤x ≤10}.由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P . 则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≥-2, ∴0≤m ≤3.1+m ≤10,∴当0≤m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件, 即所求m 的取值范围是[0,3]. 引申探究若本例条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件. 解 若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m =-2,1+m =10,方程组无解,即不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.思维升华 充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意: (1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解. (2)要注意区间端点值的检验.跟踪训练3 (1)若“x >2m 2-3”是“-1<x <4”的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是__________. 答案 [-1,1]解析 依题意,可得(-1,4)(2m 2-3,+∞), 所以2m 2-3≤-1,解得-1≤m ≤1.(2)设n ∈N *,则一元二次方程x 2-4x +n =0有整数根的充要条件是n =________. 答案 3或4解析 由Δ=16-4n ≥0,得n ≤4, 又n ∈N *,则n =1,2,3,4. 当n =1,2时,方程没有整数根; 当n =3时,方程有整数根1,3,当n =4时,方程有整数根2.综上可知,n =3或4. 题型四 命题中参数的取值范围例5已知f (x )=ln(x 2+1),g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -m ,若对∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数m 的取值范围是________________.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞ 解析 当x ∈[0,3]时,f (x )min =f (0)=0,当x ∈[1,2]时,g (x )min =g (2)=14-m ,由f (x )min ≥g (x )min ,得0≥14-m ,所以m ≥14.引申探究本例中,若将“∃x 2∈[1,2]”改为“∀x 2∈[1,2]”,其他条件不变,则实数m 的取值范围是________________.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ 解析 当x ∈[1,2]时,g (x )max =g (1)=12-m ,由f (x )min ≥g (x )max ,得0≥12-m ,∴m ≥12.思维升华 对于含量词的命题中求参数的取值范围的问题,可根据命题的含义,利用函数值域(或最值)解决.跟踪训练4(1)已知命题“∀x ∈R ,x 2-5x +152a >0”的否定为假命题,则实数a 的取值范围是______________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫56,+∞ 解析 由“∀x ∈R ,x 2-5x +152a >0”的否定为假命题,可知原命题必为真命题,即不等式x 2-5x +152a >0对任意实数x 恒成立.设f (x )=x 2-5x +152a ,则其图象恒在x 轴的上方.故Δ=25-4×152a <0,解得a >56,即实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫56,+∞.(2)已知c >0,且c ≠1,设命题p :函数y =c x为减函数.命题q :当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2时,函数f (x )=x +1x >1c恒成立.如果p 和q 有且只有一个是真命题,则c 的取值范围为________________.答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12∪(1,+∞)解析 由命题p 为真知,0<c <1, 由命题q 为真知,2≤x +1x ≤52,要使x +1x >1c 恒成立,需1c <2,即c >12,当p 真q 假时,c 的取值范围是0<c ≤12;当p 假q 真时,c 的取值范围是c >1.综上可知,c 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12∪(1,+∞).利用充要条件求参数范围逻辑推理是从事实和命题出发,依据规则推出其他命题的素养.逻辑推理的主要形式是演绎推理,它是得到数学结论、证明数学命题的主要方式,也是数学交流、表达的基本思维品质. 例已知p :⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-x -13≤2,q :x 2-2x +1-m 2≤0(m >0),q 是p 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为__________. 答案 [9,+∞)解析 ∵q 是p 的必要不充分条件. 即p 是q 的充分不必要条件, 由x 2-2x +1-m 2≤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⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-x -13≤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 ,∴⎩⎪⎨⎪⎧m >0,1-m <-2,1+m ≥10或⎩⎪⎨⎪⎧m >0,1-m ≤-2,1+m >10,解得m ≥9.∴实数m 的取值范围为[9,+∞).素养提升 例题中得到实数m 的范围的过程就是利用已知条件进行推理论证的过程,数学表达严谨清晰.1.以下四个命题中既是特称命题又是真命题的是( ) A .锐角三角形有一个内角是钝角 B .至少有一个实数x ,使x 2≤0 C .两个无理数的和必是无理数 D .存在一个负数x ,1x>2答案 B解析 A 中锐角三角形的内角都是锐角,所以A 是假命题;B 中当x =0时,x 2=0,满足x 2≤0,所以B 既是特称命题又是真命题;C 中因为2+(-2)=0不是无理数,所以C 是假命题;D 中对于任意一个负数x ,都有1x <0,不满足1x>2,所以D 是假命题.2.命题“∀x ∈R ,∃n 0∈N *,使得n 0≤x 2”的否定形式是( ) A .∀x ∈R ,∃n 0∈N *,使得n 0>x 2B .∀x ∈R ,∀n ∈N *,使得n >x 2C .∃x 0∈R ,∃n 0∈N *,使得n 0>x 20 D .∃x 0∈R ,∀n ∈N *,使得n >x 20 答案 D解析 ∀改写为∃,∃改写为∀,n ≤x 2的否定是n >x 2,则该命题的否定形式为“∃x 0∈R ,∀n ∈N *,使得n >x 20”.故选D.3.(2019·西安模拟)设a ,b ∈R ,则“(a -b )a 2<0”是“a <b ”的( ) A .充分不必要条件 B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 由(a -b )a 2<0可知a 2≠0,则一定有a -b <0,即a <b ;但a <b 即a -b <0时,有可能a =0,所以(a -b )a 2<0不一定成立,故“(a -b )a 2<0”是“a <b ”的充分不必要条件,故选A.4.(2019·石家庄模拟)“log 2(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答案 A解析 由log 2(2x -3)<1⇒0<2x -3<2⇒32<x <52,4x >8⇒2x >3⇒x >32,所以“log 2(2x -3)<1”是“4x>8”的充分不必要条件,故选A.5.(2019·天津河西区模拟)设a ∈R ,则“a =3”是“直线ax +2y +3a =0和直线3x +(a -1)y =a -7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答案 C解析 若直线ax +2y +3a =0和直线3x +(a -1)y =a -7平行,则⎩⎪⎨⎪⎧a (a -1)-6=0,a (7-a )-9a ≠0,即a =3,即“a =3”是“直线ax +2y +3a =0和直线3x +(a -1)y =a -7平行”的充要条件.6.下列命题中,真命题是( ) A .∃x 0∈R ,0e x≤0 B .∀x ∈R,2x >x 2C .a +b =0的充要条件是ab=-1 D .“a >1,b >1”是“ab >1”的充分条件 答案 D解析 因为y =e x>0,x ∈R 恒成立,所以A 不正确; 因为当x =-5时,2-5<(-5)2,所以B 不正确;“a b=-1”是“a +b =0”的充分不必要条件,C 不正确; 当a >1,b >1时,显然ab >1,D 正确.7.已知p :x ≥k ,q :(x +1)(2-x )<0,如果p 是q 的充分不必要条件,则实数k 的取值范围是( ) A .[2,+∞) B .(2,+∞) C .[1,+∞) D .(-∞,-1]答案 B解析 由q :(x +1)(2-x )<0,得x <-1或x >2,又p 是q 的充分不必要条件,所以k >2,即实数k 的取值范围是(2,+∞),故选B.8.若∃x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,使得2x 20-λx 0+1<0成立是假命题,则实数λ的取值范围是( )A .(-∞,22]B .(22,3] C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤22,92 D .{3}答案 A解析 因为∃x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,使得2x 20-λx 0+1<0成立是假命题,所以∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,2x 2-λx+1≥0恒成立是真命题,即∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,λ≤2x +1x 恒成立是真命题,令f (x )=2x +1x ,则f ′(x )=2-1x 2,当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,22时,f ′(x )<0,当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤22,2时,f ′(x )>0,所以f (x )≥f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22=22,则λ≤2 2.9.已知f (x )是R 上的奇函数,则“x 1+x 2=0”是“f (x 1)+f (x 2)=0”的__________条件.(选填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”) 答案 充分不必要解析 ∵函数f (x )是奇函数,∴若x 1+x 2=0,则x 1=-x 2,则f (x 1)=f (-x 2)=-f (x 2),即f (x 1)+f (x 2)=0成立,即充分性成立;若f (x )=0,满足f (x )是奇函数,当x 1=x 2=2时,满足f (x 1)=f (x 2)=0,此时满足f (x 1)+f (x 2)=0,但x 1+x 2=4≠0,即必要性不成立.故“x 1+x 2=0”是“f (x 1)+f (x 2)=0”的充分不必要条件.10.若命题“对∀x ∈R ,kx 2-kx -1<0”是真命题,则k 的取值范围是________________. 答案 (-4,0]解析 “对∀x ∈R ,kx 2-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)=k 2+4k <0,解得-4<k <0,综上所述,实数k 的取值范围是(-4,0].11.已知命题“∃x 0∈R ,使2x 20+(a -1)x 0+12≤0”是假命题,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-1,3)解析 原命题的否定为∀x ∈R,2x 2+(a -1)x +12>0,由题意知,其为真命题,即Δ=(a -1)2-4×2×12<0,则-2<a -1<2,即-1<a <3.12.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R,B ={x |-1<x <m +1,m ∈R },若x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是____________.答案 (2,+∞)解析 因为A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R={x |-1<x <3},x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,所以A B ,所以m +1>3,即m >2.13.已知α,β∈(0,π),则“sin α+sin β<13”是“sin(α+β)<13”的______________条件.(选填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”) 答案 充分不必要解析 因为sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β<sin α+sin β,所以若sin α+sin β<13,则有sin(α+β)<13,故充分性成立;当α=β=π2时,有sin(α+β)=sin π=0<13,而sin α+sin β=1+1=2,不满足sin α+sin β<13,故必要性不成立.所以“sin α+sin β<13”是“sin(α+β)<13”的充分不必要条件.14.(2019·山东济南一中月考)已知不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件是13<x <12,则m的取值范围是____________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,43 解析 解不等式|x -m |<1,得m -1<x <m +1.由题意可得⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12(m -1,m +1),故⎩⎪⎨⎪⎧m -1≤13,m +1≥12且等号不同时成立,解得-12≤m ≤43.15.已知函数f (x )=x +4x ,g (x )=2x+a ,若∀x 1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1,∀x 2∈[2,3],f (x 1)≥g (x 2)恒成立,则实数a 的取值范围是______________. 答案 (-∞,-3]解析 由题意知f (x )min ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1≥g (x )max (x ∈[2,3]),因为f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1上为减函数,g (x )在[2,3]上为增函数,所以f (x )min =f (1)=5,g (x )max =g (3)=8+a ,所以5≥8+a ,即a ≤-3.16.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪y =x 2-32x +1,0≤x ≤2,B ={x |x +m 2≥2},p :x ∈A ,q :x ∈B ,p 是q 的充分条件,则实数m 的取值范围是________________. 答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-54∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫54,+∞解析 由y =x 2-32x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342+716,0≤x ≤2,得716≤y ≤2,∴A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤716,2.又由题意知A ⊆B , ∴2-m 2≤716,∴m 2≥2516.∴m ≥54或m ≤-54.。
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程学案:第83课合 情 推 理 Word版含解析
姓名,年级:时间:第83课合情推理1. 能利用归纳和类比进行简单的推理,了解合情推理在数学发现中的作用。
2. 会运用所学知识对结论进行判断和证明.1。
阅读:选修12第27~31页(理科阅读选修22相应内容)。
2. 解悟:①合情推理,归纳推理和类比推理的过程分别是怎样的?各有哪些特点?②归纳推理和类比推理得到的结论一定是正确的吗?体会并认识合情推理在数学发现中的作用.3. 在教材空白处,完成选修12第33页练习第3、4题,第35页练习第2、3题(理科完成选修22相应任务)。
基础诊断1. 数列1,3,7,13,x,31,…中的x=21 。
2. 设等差数列{a n}的前n项和为S n,则S4,S8-S4,S12-S8成等差数列。
类比以上结论有:设等比数列{b n}的前n项积为T n,则T4,错误!,错误!成等比数列.解析:设等比数列{b n}的公比为q,首项为b1,则T4=b错误!q6,T8=b错误! q28,T12=b错误!q66,所以错误!=b错误!q22,错误!=b错误!q38,即错误!错误!=T4·错误!,故T4,错误!,错误!成等比数列。
3. 已知x∈(0,+∞),观察下列各式:x+错误!≥2,x+错误!=错误!+错误!+错误!≥3,x+错误!=错误!+错误!+错误!+错误!≥4,…,类比得:x +错误!≥n+1(n∈N*),则a=n n.解析:当n=1时,a=1;当n=2时,a=22=4;当n=3时,a=33=27,…,所以当x+错误!≥n+1(n∈N*)时,a=n n.4。
在平面几何中有如下结论:正三角形ABC的内切圆面积为S1,外接圆面积为S2,则错误!=错误!,推广到空间可以得到类似结论:已知正四面体PABC的内切球体积为V1,外接球体积为V2,则错误!=错误!。
解析:如图,正四面体PABC,D为底面三角形ABC的中心,设正四面体的棱长为a,则AD=错误!a,PD=错误!a。
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程:基础夯滚天天练(共60练)答案
2020版江苏⾼考数学名师⼤讲坛⼀轮复习教程:基础夯滚天天练(共60练)答案⾼考数学⼀轮复习基础夯滚天天练(1)集合的基本运算1. 6 解析:由题意得A ∪B ={0,1,2,3,4,5},故A ∪B 中元素的个数为6.2. {-1,0,1} 解析:由题意得M ={-2,-1,0,1},N ={-1,0,1,2,3},所以M ∩N ={-1,0,1}.3. {x|-1≤x ≤3} 解析:因为B ={x|x<-1或x>4},所以?U B ={x|-1≤x ≤4},所以A ∩?U B ={x|-1≤x ≤3}.4. {7,9} 解析:由题意得,?U A ={2,4,6,7,9},?U B ={0,1,3,7,9},所以?U A ∩?U B ={7,9}.5. (-3,-1) 解析:由题意得S ={x|x<-1或x>5}.因为S ∪T =R ,所以a <-1,a +8>5,解得-36. 1 解析:由题意得2a +1=3,解得a =1.7. {-4,-3,0,1,2} 解析:由题意得x -3=-3或2x -1=-3,解得x =0或x =-1.当x =0时,A ={-3,0,1},B ={-3,-1,1},A ∩B ={-3,1}不符合题意;当x =-1时,A ={-3,1,0},B ={-4,-3,2},符合题意,故A ∪B ={-4,-3,0,1,2}.8.0,1,-12 解析:因为P ∪M =P ,所以当k =0,M ={x|1=0}=,符合题意;当k ≠0时,M =-1k .因为P ={-1,2},,所以-1k =-1或-1k=2,解得k =1或k =-12,故实数k 的值所组成的集合为0,1,-12. 9. (1,+∞) 解析:由题意得,A ={x|x>1或x<-1},B ={y|y>0},故A ∩B =(1,+∞).10. {1,2} 解析:由题意得,B =1,13,18,2,4,故A ∩B ={1,2}. 11. 6 解析:由题意得A*B ={0,2,4},0+2+4=6,故集合A*B 的所有元素之和为6.12. {x|x<3} 解析:由题意得A ={x|x ≥3或x ≤0},B ={y|y>0},所以A ∪B =R ,A ∩B =[3,+∞),故A ×B ={x |x <3}.13. 3 解析:当x =-2时,11-x =13M ,所以-2不是和谐集中的元素;当x =-1时,11-x =12∈M ,当x =12时,11-x =2∈M ,当x =2时,11-x=-1∈M ,所以-1,12,2可以作为和谐集中的元素;当x =-12时,11-x =23∈M ,当x =23时,11-x =3,当x =3时,11-x=-12∈M ,所以-12,23,3可以作为和谐集中的元素;当x =0时,11-x=1∈M ,但当x =1时,11-x⽆意义,所以0,1不是和谐集中的元素,故和谐集有-1,12,2,{-12,23,3},-1,12,2,-12,23,3三个. 14. 6 解析:当a =1时,没有符合条件的有序数组;当a =2时,b =1,c =4,d =3或b =3,c =1,d =4;当a =3时,b =1,c =4,d =2或b =1,c =2,d =4或b =2,c =1,d =4;当a =4时,b =1,c =3,d =2,故符合条件的有序数组(a ,b ,c ,d)的个数是6.15. 解析:(1) 由题意得M ={2},当m =2时,N ={x|x 2+3x +2=0},即N ={-1,-2},所以M ∩N =,M ∪N ={-1,-2,2}.(2) 因为M ∩N =M ,所以. 因为M ={2},所以2∈N ,所以10+m =0,m =-10,所以N ={2,-5}.⾼考数学⼀轮复习基础夯滚天天练(2)命题和逻辑联结词1.2. [-1,3] 解析:由题意得,原命题的否定为x ∈R ,x 2+(a -1)x +1≥0是真命题,所以Δ=(a -1)2-4≤0,解得-1≤a ≤3,故实数a 的取值范围是[-1,3].3. 假解析:命题p :函数y =sin 2x 的最⼩正周期是T =2π2=π,是假命题;命题q :函数y =cos x 的图象关于直线x =π2不对称,是假命题,故“p ∧q ”为假命题. 4. ①③解析:①“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题为“若x ,y 互为相反数,则x +y =0”是真命题;②“全等三⾓形的⾯积相等”的否命题为“不全等的三⾓形的⾯积不相等”是假命题;③“若q ≤-1,则x 2+x +q =0有实数根”的逆否命题为“若x 2+x +q =0没有实根,则q>-1”,所以Δ=1-4q<0,即q>14,所以为真命题;④“不等边三⾓形的三个内⾓相等”是假命题,故它的逆否命题也是假命题,故①③正确.5.6. [2,3) 解析:因为p :x 2-2x -3<0,所以-11x -2<0,所以,为真,所以2≤x<3,故x 的取值范围是[2,3).7. ②解析:命题p :“a =1”是“x>0,x +a x ≥2”的充要条件,若x>0,x +a x≥2,则a ≥1,所以必要性不成⽴,故命题p 是假命题;命题q :因为Δ=1-4×(-2)=9>0,所以x 0∈R ,x 20+x 0-2=0是真命题.根据真值表可知,②正确.8. 任意⼀个⽆理数,它的平⽅不是有理数9. ①②③解析:⼀个命题的逆命题为真,则它的否命题⼀定为真;⼀个命题为真,则它的逆否命题⼀定为真,但⼀个命题的逆命题为真,则它的逆否命题不⼀定为真,故①错误,④正确;“a>b”与“a +c>b +c ”等价,故②错误;“若a 2+b 2=0,则a ,b 全为0”的逆否命题是“若a ,b 不全为0,则a 2+b 2≠0”,故③错误,故答案为①②③.10. (-∞,2) 解析:因为x>0,所以x +1x≥2,当且仅当x =1时等号成⽴,所以x +1x min=2.因为x>0,a≥0”是真命题,即x ∈[-1,1],得a ≥-1-2x 4x =-122x -12x 成⽴,令t =12x ,12≤t ≤2,g(t)=-t 2-t =-t +122+14,则a ≥g(t)min =-2+122+14=-6,故实数a 的最⼩值为-6.12. (-2,2] 解析:当a =2时,-4<0恒成⽴;当a ≠2时,a -2<0,Δ=[2(a -2)]2-4×(a -2)×(-4)<0,解得-213. [-22,22] 解析:因为“,2x 2-3ax +9<0”为假命题,所以它的否定“,2x 2-3ax +9≥0”为真命题,所以9a 2-72≤0,解得-22≤a ≤22,综上实数a 的取值范围是[-22,22].14. 解析:命题p :因为对任意x ,ax 2+ax +1>0恒成⽴,所以a =0或a>0,Δ=a 2-4a<0,解得0≤a<4.命题q :因为关于x 的⽅程x 2-x +a =0有实数解,所以1-4a ≥0,解得a ≤14. 若p 真q 假,则14充分条件和必要条件1. 充分不必要解析:由2x 2+x -1>0得x>12或x<-1,所以“x>12”是“2x 2+x -1>0”的充分不必要条件.2. 充分不必要解析:由不等式性质可知ac 2>bc 2可以推出a>b ,当c =0时,a>b 推不出ac 2>bc 2,所以“ac 2>bc2”是“a>b”成⽴的充分不必要条件.3. 充分不必要解析:由x 2-1>0得x>1或x<-1,所以“x<-1”是“x 2-1>0”的充分不必要条件.4. x =0 解析:因为a ⊥b ,所以2(x -1)+2=0,解得x =0,所以a ⊥b 的充要条件是x =0.5. 必要不充分解析:由log 2M>log 2N 得M>N>0,所以“M>N”是“log 2M>log 2N”成⽴的必要不充分条件.6. 既不充分⼜不必要解析:若01a,所以充分性不成⽴;若“b<1a ”,当a<0时,ab>1,所以必要性也不成⽴,故“0”的既不充分⼜不必要条件.7. k ∈(-1,5) 解析:若⽅程x 2k +1+y 2k -5=1表⽰双曲线,则(k +1)(k -5)<0,解得-18. 必要不充分解析:9. 充分不必要解析:若a =1,可得f(x)=2x-12x +1,则f(-x)= 12x -112x +1=1-2x 1+2x =-2x -11+2x=-f(x),所以f(x)是奇函数,即充分性成⽴;若f(x)=2x -a 2x +a在其定义域上为奇函数可得,f(-x)= 12x -a 12x+a =1-a·2x 1+a·2x =-f(x)=a -2x2x +a ,解得a 2=1,即a±1.当a =-1时,函数f(x)的定义域为{x|x ≠0},所以“a =1”是“函数f(x)=2x -a 2x +a在其定义域上为奇函数”的充分不必要条件.10. 必要不充分解析:由x 2-x -2<0得-111. (-2,-1] 解析:由题意得p =(-∞,1)∪(2,+∞),q :(x -1)(x +a)>0.因为p 是q 的充分不必要条件,所以p 是q 的真⼦集,所以1≤-a<2,解得-212. a =-1 解析:由题意得,若l 1∥l 2,则1×3=a·(a -2),解得a =-1或a =3.当a =-1时,直线l 1为x -y +6=0,直线l 2为-3x +3y -2=0,此时l 1∥l 2;当a =3时,直线l 1为x +3y +6=0,直线l 2为x +3y +6=0,l 1与l 2重合,不平⾏,故l 1∥l 2的充要条件是a =-1.13. 0,12 解析:由题意得:(x -a)(x -a -1)≤0,解得a ≤x ≤a +1.因为p 是的充分不必要条件,所以a ≤12,a +1≥1,解得0≤a ≤12,故实数a 的取值范围为0,12. 14. ①②解析:①原命题的否定是:“,x 2-x +1>0”,Δ=1-4=-3<0,所以①为真命题;②原命题的否命题为“若x 2+x -6<0,则x ≤2”由x 2+x -6<0解得-3,故③为假命题;④若f (x )为奇函数,则f (-x )=-f (x ),即tan(-x +φ)=-tan(x +φ)=tan(-x -φ),所以-x +φ=-x -φ+k π,k ∈Z ,所以φ=k π2,k ∈Z ,④为假命题,故选①②. 15. 解析:由|f(x +t)-1|<2,得-2因为f(x)是R 上的减函数且f (0)=3,f (3)=-1,所以0由f (x )<-1=f (3)得x >3,所以Q ={x |x >3}.由题意得P 是Q 的真⼦集,所以-t ≥3,解得t ≤-3,故实数t 的取值范围是(-∞,-3].⾼考数学⼀轮复习基础夯滚天天练(4)函数及其表⽰⽅法1. ②③解析:①因为函数f(x)的定义域为{x|x ≠0},函数g(x)的定义域为R ,定义域不同,故①错误;②根据函数的定义,函数y =f (x )的图象与直线x =1的交点是1个或0个,即交点最多有1个,故②正确;③因为函数f (x )与g (t )的定义域相同,对应关系也相同,所以是同⼀函数,故③正确;④因为,所以ff 12=f (0)=1,故④错误,所以答案选②③.2. ④解析:①f(x)的定义域为R ,g (x )的定义域为{x |x ≠0},定义域不同,故不是同⼀函数;②f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为{x |x ≠0},定义域不同,故不是同⼀函数;③f (x )的定义域为R ,g (x )的定义域为[0,+∞),定义域不同,故不是同⼀函数;④f (x )与g (x )的定义域都为R ,且g (x )=3x 9=x 3,对应关系也⼀致,所以是同⼀函数.3. 8 解析:由题意得1+b +c =0,9+3b +c =0,解得b =-4,c =3,所以f(x)=x 2-4x +3,所以 f(-1)=1+4+3=8.4. 139 解析:由题意得f(3)=23,所以f(f(3))=f 23=232+1=139. 5. 4 解析:由题意得,M =N ,所以a 2-4a =-2,b 2-4b +1=-1,所以a ,b 是⽅程x 2-4x +2=0的两个根,所以a +b =4.6. 1或07. -2 解析:因为f(x)是定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0,f (2)=-f (-2)=-log 2(2+2)=-2,所以f (0)+f (2)=-2.8. (-∞,3] 解析:令f(x)=t ,则f(f(x))≤3,即为f(t)≤3,即?t<0,t 2+2t ≤3或t ≥0,-t 2≤3,则-3≤t ≤0或t ≥0,所以t ≥-3,即f(x)≥-3,所以x<0,x 2+2x ≥-3或x ≥0,-x 2≥-3,解得x<0或0≤x ≤3,所以x ≤3,故不等式f(f(x))≤3的解集为(-∞,3].9. f(x)=?x +1,-1≤x ≤0,-x , 0将点(1,-1)代⼊f(x)=cx 可得,c =-1,故f(x)=?x +1,-1≤x ≤0,-x , 0-2m =10,解得m =-5,故m 的值为3或-5.11. -1 解析:由题意得2x +1=3,解得x =1,所以f(3)=1-2×1=-1.12. ④解析:①因为f(x)的定义域为{x|x ≠0},g(x)的定义域为{x|x>0},定义域不同,故不是同⼀个函数;②因为g(x)=x 2-4x +4=|x -2|,与f(x)的对应关系不同,值域不相同,故不是同⼀个函数;③f(x)的定义域为{x|x ≠1},g(x)的定义域为{x|x ≠±1},定义域不同,故不是同⼀个函数;④f(x)的定义域为R ,g (x )的定义域也为R ,且g (x )=log a a x =x ,与f (x )的对应关系也⼀样,故这两个函数表⽰同⼀个函数.13. (1,+∞) 解析:由题意得,-x 2+2x =k ⽆解,所以4-4k<0,解得k>1,故k 的取值范围是(1,+∞).14. 解析:(1) 由题意得,当0≤x ≤2时,S =12×2x =x ;当2×2×2=2;当4×2(6-x)=6-x ,所以S =f(x)=x , 0≤x ≤2,2, 2所以函数f(x)的定义域为[0,6],值域为[0,2].(2) 因为f(3)=2,所以f(f(3))=f(2)=2.⾼考数学⼀轮复习基础夯滚天天练(5)函数的解析式和定义域1. [0,2] 解析:由题意得2x -x 2≥0,解得0≤x ≤2.2. {x|-30,解得-33. 8或-83解析:因为m ≠0.当m>0时,2-m<2,2+m>2,所以3(2-m)-m =-(2+m)-2m ,解得m =8;当m<0时,2-m>2,2+m<2,所以-(2-m)-2m =3(2+m)-m ,解得m =-83,综上所述实数m 的值为8或-83. 4. 9 解析:令y =2x 2+1=3,解得x =±1;令y =2x 2+1=19,解得x =±3,所以函数的定义域可能是{1,-3},{1,3},{-1;-3},{-1,3},{-1,1,-3},{-1,1,3},{-1,-3,3},{1,-3,3},{-1,1,-3,3}共9种,所以“孪⽣函数”共有9种.5. 2x -13或-2x +1 解析:设f(x)=kx +b(k ≠0).因为f(f(x))=4x -1,所以k(kx +b)+b =4x -1,即k 2x +(k +1)b =4x -1,所以k 2=4,(k +1)b =-1,解得k =2,b =-13或k =-2,b =1,故f(x)=2x -13或f(x)=-2x +1. 6. x 2-x +1 解析:设f(x)=ax 2+bx +c(a ≠0).因为f(x +1)-f(x)=2x ,所以a(x +1)2+b(x +1)+c -(ax 2+bx +c)=2x ,化简得2ax +a +b =2x ,即2a =2,a +b =0,解得a =1,b =-1.⼜因为f(0)=1,所以c =1,故f(x)=x 2-x +1.7. (-∞,-1]∪[3,+∞) 解析:由题意得8≥0,即≥23,即x 2-2x ≥3,解得x ≤-1或x ≥3,故定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).8. {x|x ≥1}∪{0} 解析:由题意得x (x -1)≥0,x ≥0,解得x ≥1或x =0,故定义域为[1,+∞)∪{0}.9. e x -e -x 2 解析:由题意得,f(-x)+g(-x)=e -x .因为f(x)=f(-x),g(-x)=-g(x),所以f(x)-g(x)=e -x .⼜因为f(x)+g(x)=e x ,两式相减可得-2g(x)=e -x -e x ,所以g(x)=e x -e -x 2. 10.0,52 解析:由题意得-2≤x ≤3,所以-1≤x +1≤4,所以函数f(x)的定义域是 [-1,4].由-1≤2x -1≤4,解得0≤x ≤52. 11. (-∞,0) 解析:由题意得2x -3x >0,即2x >3x ,即23x>1,解得x<0. 12. (0,1)∪(1,4] 解析:由题意得0≤2x ≤8,x>0,x ≠1,解得013. 0,34 解析:当m =0时,f(x)=x -43,定义域为R ;当m ≠0时,Δ=16m 2-12m <0,解得0,综上所述,m 的取值范围是0,34. 14. -x 2+4x -3 解析:设f(x)=ax 2+bx +c(a ≠0).因为⼆次函数f(x)的图象过点(0,-3),所以c =-3.⼜因为f(x)>0的解集为(1,3),所以a<0,-b a =4,c a =3,c =-3,解得a =-1,b =4,c =-3,故f(x)=-x 2+4x -3. 15. 解析:由题意得AB =2R ,C ,D 在⊙O 的半圆周上,作DE ⊥AB ,垂⾜为E ,连结BD.因为AB 是直径,所以∠ADB 是直⾓,所以Rt △ADE ∽Rt △ABD ,所以AD 2=AE·AB ,即AE =x 22R ,所以CD =AB -2AE =2R -x 2R,所以y =2R +2x +2R -x 2R ,即y =-x 2R +2x +4R. x>0,x 22R>0,2R -x 2R >0,解得0所以y =-x 2R+2x +4R ,定义域为(0,2R).⾼考数学⼀轮复习基础夯滚天天练(6)函数的值域和最值1.-54,+∞ 解析:设t =x +1,t ≥0,则x =t 2-1.因为函数y =x -x +1,所以g(t)=t 2-t -1=t -122-54,t ≥0,当t =12时,g(t)min =-54,g(t)≥-54,故函数y =x -x +1的值域为-54,+∞. 2. [0,2] 解析:由题意得4-x 2≥0,解得-2≤x ≤2,所以当x =0时,4-x 2取得最⼤值4,当x =±2时,4-x 2取得最⼩值0,所以0≤4-x 2≤2,故函数y =4-x 2的值域为[0,2].3. (-∞,-6]∪[2,+∞) 解析:因为y =x 2+3x +1=(x +1)2-2(x +1)+4x +1=(x +1)+4x +1-2.⼜因为当x>-1时,x +1>0,4x +1>0,所以(x +1)+4x +1-2≥2(x +1)×4x +1-2=2,当且仅当4x +1=x +1,即x =1时,等号成⽴;当x<-1时,x +1<0,4x +1<0,所以(x +1)+4x +1-2≤-2(x +1)×4x +1-2=-6,当且仅当-(x +1)=-4x +1,即x =-3时,等号成⽴,综上所述,y =x 2+3x +1的值域为(-∞,-6]∪[2,+∞). 4. ?-∞,14 解析:设t =x ,t ≥0,则x =t 2.因为函数y =x -x ,所以g(t)=-t 2+t =-t -122+14,t ≥0,当t =12时,g(t)max =14,g(t)≤14,故函数y =x -x 的值域为-∞,14. 5. (-1,1) 解析:因为f(x)=2x -12x +1=1-22x +1.⼜因为2x >0,所以2x +1>1,所以0<22x +1<2,所以-2<-22x +1<0,所以-1<1-22x +1<1,即-10≤x ≤32,当x =1时,y 取得最⼩值2;当x =0时,y 取得最⼤值3,故最⼤值与最⼩值的积为6.7. (-∞,1] 解析:因为函数y =2x 在R 上是增函数,所以当x ≤0时,函数y =2x 的值域为(0,1].因为函数y =-x 2+1在(-∞,0)上单调递增,(0,+∞)上单调递减,所以当x >0时,函数y =-x 2+1的值域为(-∞,1).综上所述,此函数的值域为(-∞,1].8. (-∞,2] 解析:由题意得4-x 2>0,解得-29. (-∞,-1]∪[2,+∞) 解析:由题意可得,当x>2时,f(x)>4+a ;当x ≤2时,f(x)≤2+a 2.因为f(x)的值域为R ,所以2+a2≥4+a ,解得a ≥2或a ≤-1,故实数a 的取值范围是(-∞,-1]∪[2,+∞).10. (-∞,-1)∪[1,+∞) 解析:由题意可得,当x ≥0时,f(x)≥1;当x<0时,f(x)=-2-x =-12x <-1,故此函数的值域为(-∞,-1)∪[1,+∞). 11. [0,1] 解析:当a =0时,y =2x +1.因为2x +1≥0,所以y =2x +1≥0,符合题意;当a ≠0时,?a>0,Δ=4-4a ≥0,解得0解析:作出函数f(x)和函数g(x)的图象,由图象可知,在点B 处,函数φ(x)取得最⼩值.由f(x)=g(x),即x 2-1=-x ,解得x =-1+52或x =-5-12,所以函数φ(x)的最⼩值为--1+52,即1-52.13. 2564 解析:因为-x 2+2≤2,所以g(x)=12-x 2+2≥14.因为x>-1,p 是正常数,所以x +1>0,p x +1>0,所以f(x)=x +p x +1=(x +1)+p x +1-1≥2p -1,当且仅当p x +1=x +1,即x =p -1时等号成⽴.因为函数f(x)与g(x)的值域相同,所以2p -1=14,解得p =2564. 14. 1 解析:①函数f(x)的定义域为{x|x ≥0},函数g(x)的定义域为R ,定义域不同,故表⽰的不是同⼀个函数,故①不正确;②若函数f (x )的定义域为[1,2],则1≤x +1≤2,解得0≤x ≤1,所以函数f (x +1)的定义域为[0,1],故②不正确;③把函数f (x )的图象向左平移⼀个单位长度可得函数f (x +1)的图象,因此函数f (x +1)的值域没有改变,故③不正确;④若函数f (x )=x 2+mx +1是偶函数,则f (-x )=f (x ),即x 2-mx +1=x 2+mx +1,化简得mx =0,对任意实数x 都成⽴,所以m =0,所以函数f (x )=x 2+1,所以函数f (x )的减区间为(-∞,0],故④正确;⑤函数的定义域为x 2+1+x >0,解集为R ,定义域关于原点对称,f (-x )=lg(x 2+1-x )=lg ? ??1x 2+1+x =-lg(x +x 2+1)=-f (x ),所以函数f (x )是奇函数,故⑤不正确.15. 解析:因为f(x)=2+log 3x 的定义域为[1,9],要使[f(x)]2+f(x 2)有意义,则1≤x ≤9且1≤x 2≤9,所以1≤x ≤3,所以y =[f(x)]2+f(x 2)的定义域为[1,3].⼜y =(2+log 3x)2+2+log 3x 2=(log 3x +3)2-3.因为x ∈[1,3],所以log 3x ∈[0,1],所以y max =(1+3)2-3=13,y min =(0+3)2-3=6,所以函数y =[f(x)]2+f(x 2)的值域为[6,13].⾼考数学⼀轮复习基础夯滚天天练(7)函数的单调性和奇偶性1. ①解析:①函数y =cos x 的定义域为R ,且cos(-x )=cos x ,是偶函数且有⽆数个零点,故①正确;②函数y =sin x 的定义域为R ,sin(-x )=-sin x ,是奇函数,不符合题意,故②不正确;③函数y =ln x 的定义域为(0,+∞),所以函数y =ln x ⾮奇⾮偶,不符合题意,故③不正确;④函数y =x 2+1的定义域为R ,x 2+1=(-x )2+1,但没有零点,不符合题意,故④不正确.2. (-∞,1]∪[3,+∞) 解析:因为函数f(x)是偶函数且在[0,+∞)上单调递增,f(1)=0,所以f(x -2)≥0等价于f(|x -2|)≥f(1),即|x -2|≥1,解得x ≥3或x ≤1,故f(x -2)≥0的解集为(-∞,1]∪[3,+∞).3. (-∞,-1),(-1,+∞) 解析:由题意得,函数y =1-x 1+x 的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞),y =1-x 1+x =-1+2x +1,画图可知,该函数的单调减区间是(-∞,-1),(-1,+∞).4. 13 解析:由题意得,函数f(x)=2x 2-mx +3的对称轴是直线x =-2,所以--m 4=-2,解得m =-8,所以函数f(x)=2x 2+8x +3,所以f(1)=2+8+3=13.。
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程学案:第6课__函数的表示方法
____第6课__函数的表示方法____1. 了解构成函数的三要素,进一步理解函数的概念.2. 掌握函数的三种表示方法(图象法、列表法、解析法),会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数.3. 掌握求解函数解析式的几种类型及常用方法.4. 了解简单的分段函数,并能简单地应用.1. 阅读:阅读必修1第33~34页.2. 解悟:①函数的表示方法有哪些?回顾例1并比较三种表示方法的优劣;②你能在书本中找到分段函数的定义吗?分段函数是一个函数还是多个函数?③如何求分段函数的值域或最值?④函数的解析式是函数的一种表示方法,那么求函数解析式,你知道哪些方法?3. 践习:在教材空白处,完成第35页练习第3题和习题第2、4题.基础诊断1. 已知函数f(x)=11+x,g(x)=x 2+2,则f(2)=__13__;g(2)=__6__;f(g(2))=__17__;f(g(x))=__1x 2+3__. 解析:f(2)=11+2=13; g(2)=22+2=6;f(g(2))=f(6)=11+6=17; f(g(x))=11+x 2+2=1x 2+3. 2. 已知函数 f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x , x>0,2x , x ≤0,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫19=__14__. 解析:因为f ⎝⎛⎭⎫19=log 319=-2, 所以f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫19=f(-2)=2-2=14. 3. 若f(x +1)=x 2+4x +1,则f(x)=x 2+2x -2.解析:因为f(x +1)=x 2+4x +1,令t =x +1,则x =t -1,所以f(t)=(t -1)2+4(t -1)+1=t 2+2t -2,故f(x)=x 2+2x -2.4. 若等腰三角形的周长是20,底边长y 是一腰长x 的函数,则y =__20-2x ,x ∈(5,10)__.解析:因为△ABC 是等腰三角形且周长为20,△ABC 的周长=2×腰长+底边长,所以20=2x +y ,即y =20-2x.又y<2x<20,解得5<x<10,故y =20-20x ,x ∈(5,10).5. 设二次函数f(x)的最大值是13,f(3)=f(-1)=5,则f(x)的解析式为__f(x)=-2x 2+4x +11__.解析:由题意可设f(x)=a(x -1)2+13,因为f(3)=f(-1)=5,所以a ×(-1-1)2+13=5,解得a =-2,所以f(x)=-2(x -1)2+13=-2x 2+4x +11.范例导航考向❶ 求函数的解析式 例1 (1) 已知f(x)是一次函数,且满足3f(x +1)-2f(x -1)=2x +17,求函数f(x)的解析式;(2) 已知函数f(x)满足2f(x)+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,求函数f(x)的解析式.解析:(1) 设f(x)=kx +b ,则由题意得3[k(x +1)+b]-2[k(x -1)+b]=2x +17,即kx +5k +b =2x +17,所以⎩⎪⎨⎪⎧k =2,5k +b =17,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =2,b =7, 所以f(x)=2x +7.(2) 因为2f(x)+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,①用1x 代替x ,则2f ⎝⎛⎭⎫1x +f(x)=3x,② 由①×2-②得,4f(x)-f(x)=6x -3x, 即3f(x)=6x -3x ,所以f(x)=2x -1x.(1) 已知f(x) 为二次函数,且满足f(0)=0,f(x +1)-f(x)=x +1,求函数f(x)的解析式;(2) 设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=x 2+x +2,求函数f(x)和g(x)的解析式.解析:(1) 由题意可设f(x)=ax 2+bx.因为f(x +1)-f(x)=x +1,所以a(x +1)2+b(x +1)-(ax 2+bx)=x +1,整理得2ax +a +b =x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a =1,a +b =1,解得⎩⎨⎧a =12,b =12,所以f(x)=12x 2+12x. (2) 由题意可知f(x)=f(-x),g(-x)=-g(x).因为f(x)+g(x)=x 2+x +2,①所以f(-x)+g(-x)=x 2-x +2,即f(x)-g(x)=x 2-x +2.②由①+②得,2f(x)=2x 2+4,即f(x)=x 2+2,由①-②得,2g(x)=2x ,即g(x)=x ,所以f(x)=x 2+2,g(x)=x.考向❷ 分段函数的解析式例2 如图是函数f(x)的图象,OC 段是射线,曲线OBA 是抛物线的一部分,试写出f(x)的函数表达式.解析:当x ≤0时,由图象过点(-2,-2),(0,0)可知,直线OC 的斜率为1,所以射线OC 的函数表达式为y =x(x ≤0);当x>0时,f(x)是二次函数,所以设f(x)=a(x -1)2+b.由图可知,则⎩⎪⎨⎪⎧a ×(1-1)2+b =-1,a ×(2-1)2+b =0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-1,所以f(x)=(x -1)2-1=x 2-2x.故f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x , x<0,x 2-2x , x ≥0.设函数f(x)=|x +1|+|x -2|.(1) 将f(x)写成分段函数,并作出y =f(x)的图象;(2) 解不等式f(x)>5,并求出f(x)的最小值.解析:(1) 当x +1<0,即x<-1时,x -2<0,所以f(x)=-x -1-x +2=-2x +1;当x +1≥0且x -2≤0,即-1≤x ≤2时,f(x)=x +1-x +2=3;当x -2>0,即x>2时,f(x)=x +1+x -2=2x -1,所以y =f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1-2x ,x<-1,3, -1≤x ≤2,2x -1, x>2.函数图象为(2) 由题意可知,当x<-1时,1-2x>5,解得x<-2;当x>2时,2x -1>5,解得x>3, 所以f(x)>5的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞).由图可知,f(x)的最小值为3.考向❸ 由不等式恒成立求函数解析式例3 已知二次函数f(x)=ax 2+bx +c 的图象经过点(-2,0)且不等式2x ≤f(x)≤12x 2+2对∀x ∈R 恒成立.(1) 求函数f (x )的解析式;(2) 若对∀x ∈[-1,1],不等式f (x +t )<f ⎝⎛⎭⎫x 3恒成立,求实数t 的取值范围.解析:(1) 因为二次函数f (x )=ax 2+bx +c 的图象过点(-2,0),所以4a -2b +c =0.①因为不等式2x ≤f (x )≤12x 2+2对∀x ∈R 恒成立, 所以当x =2时也成立,即4≤4a +2b +c ≤4,即4a +2b +c =4.②由①②求得b =1,4a +c =2,所以f (x )=ax 2+x +2-4a ,所以2x ≤ax 2+x +2-4a ≤12x 2+2, 即⎩⎪⎨⎪⎧ax 2-x +2-4a ≥0,⎝⎛⎭⎫a -12x 2+x -4a ≤0恒成立, 故⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=1-4a (2-4a )≤0,a -12<0,Δ=1-4⎝⎛⎭⎫a -12·(-4a )≤0,解得a =14,故c =1, 即函数f (x )的解析式为f (x )=14x 2+x +1. (2) 因为对∀x ∈[-1,1],不等式f (x +t )<f ⎝⎛⎭⎫x 3恒成立,即14(x +t +2)2<136(x +6)2恒成立,亦可化得⎝⎛⎭⎫x +t +22-x +66⎝⎛⎭⎫x +t +22+x +66<0,解得-4x +123<t <-2x 3. 又因为x ∈[-1,1],所以-83<t <-23, 故实数t 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-83,-23.自测反馈1. 已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且f(x)=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1,则f(x)=33. 解析:因为f(x)=2f ⎝⎛⎭⎫1x ·x -1①,用1x代替x 得f ⎝⎛⎭⎫1x =2f(x)·1x -1②, 将②代入①得f(x)=2⎝⎛⎭⎫2f (x )·1x -1·x -1,化简得f(x)=4f(x)-2x -1,即f(x)=23x +13. 2. 若正比例函数f(x)满足f(f(x))=4x ,则f(x)=__±2x__.解析:根据题意可设f(x)=kx ,因为f(f(x))=4x ,所以k(kx)=4x ,即k 2x =4x ,所以k 2=4,解得k =±2,所以f(x)=±2x.3. 已知f(x 2-1)=x 4+x 2-2,则f(x)=__x 2+3x(x ≥-1)__.解析:令x 2-1=t(t ≥-1),则x 2=t +1,所以f(t)=(t +1)2+t +1-2=t 2+3t ,所以f(x)=x 2+3x(x ≥-1).4. 已知实数a ≠0,函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧2x +a , x<1,-x -2a , x ≥1,若f(1-a)=f(1+a),则实数a 的值为__-34__. 解析:因为a ≠0,f(1-a)=f(1+a).当a>0时,1-a<1<1+a ,则f(1-a)=2(1-a)+a =2-a ,f(1+a)=-(1+a)-2a =-1-3a ,所以2-a =-1-3a ,解得a =-32(舍去); 当a<0时,1+a<1<1-a ,则f(1-a)=-(1-a)-2a =-a -1,f(1+a)=2(1+a)+a =3a +2,所以-a -1=3a +2,解得a =-34. 综上所述,a 的值为-34. 5. 已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x -1,-1≤x<0,-x +1,0<x ≤1,则f(x)-f(-x)>-1的解集为__⎣⎡⎭⎫-1,-12∪(0,1]__.解析:当-1≤x<0时,0<-x ≤1,所以f(x)-f(-x)=-x -1-(x +1)>-1,即-2x -2>-1,解得x<-12. 又因为-1≤x<0,所以-1≤x<-12; 当0<x ≤1时,-1≤-x<0, 所以f(x)-f(-x)=-x +1-(x -1)>-1,即-2x +2>-1,解得x<32. 又因为0<x ≤1,所以0<x ≤1.综上所述,原不等式的解集为⎣⎡⎭⎫-1,-12∪(0,1].1. 要求两个变量之间的函数关系时,一是要求出它们之间的对应法则,二是要求出函数的定义域,定义域是使式子有意义的x 的取值范围,同时也要注意变量的实际意义.2. 准确理解分段函数的定义、特点及应用.分段函数是指函数的表达式是分段表示的,它是一个函数.3. 你还有哪些体悟,写下来:。
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程:随堂巩固训练3含解析
ax2+(a-2)x+ 的定义域为 R,若命题“p∨q”为真,“p∧q”为假,求实数 a 的取值范 8
围.
( )1 |x-1|
解析:若 p 为真命题,则由 0<
≤1,解得 a>1,即命题 p:a>1.
2
9 若 q 为真命题,则关于 x 的不等式 ax2+(a-2)x+ >0 的解集为 R.
8
{ ) 当 p 假 q 真时,
m
≤ 0或m ≥ 2, -1 < m < 1,
解得-1<m≤0.
故实数 m 的取值范围是(-1,0]∪[1,2).
x 是减函数.若命题“p 或 q”为真命题,“p 且 q”为假命题,则实数 m 的取值范围是__[0,2)__.
2-m 解析:因为不等式|x-1|>m 的解集为 R,所以 m<0,即命题 p:m<0;若 f(x)= 在
x
区间(0,+∞)上是减函数,则 2-m>0,解得 m<2,即命题 q:m<2.因为命题“p 或 q”为
x
x
x2
得 x=2,当 x∈[1,2]时,f′(x)<0,函数 f(x)单调递减,故最大值为 f(1)=5,所以实数 m 的
取值范围是(-∞,5).
11. 设命题 p:函数 y=kx+1 在 R 上是增函数;命题 q:x∈R,x2+(2k-3)x+1=0, 如果“p∧q”是假命题,“p∨q”是真命题,求实数 k 的取值范围.
解析:由题意得x∈R,使得 mx2-4mx+m+3>0 恒成立.当 m=0 时,3>0 恒成立; 当 m≠0 时,Δ=(-4m)2-4m(m+3)<0,且 m>0,解得 0<m<1.综上,实数 m 的取值范围是[0,1).
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程学案:第8课__函数的性质(2)
____第8课__函数的性质(2)____1. 理解函数奇偶性的概念,掌握判断一些简单函数奇偶性的方法.2. 掌握奇、偶函数的对称性,体会数学的对称美.3. 能解决与单调性、奇偶性等有关的一些综合题.1. 阅读:必修1第41~45页.2. 解悟:①判断函数奇偶性的一般步骤是什么?②具备奇偶性的函数,其定义域必须具有怎样的特点?这一特点是函数奇偶性定义的要求吗?③请尝试写出具备奇偶性的函数的其他性质;④什么是周期函数?你能用数学符号表示吗?你知道的周期函数有哪些?3. 践习:在教材空白处,完成第43页练习第1、2、4、6、7题.基础诊断1. 若函数f(x)=k -2x1+k·2x在定义域上为奇函数,则实数k =__±1__. 解析:由题意得f(-x)=-f(x),则k -2-x 1+k·2-x =-k -2x1+k·2x , 即k·2x -12x +k =2x -k 1+k·2x, 所以k =±1.2. 若定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),则f (6)=__0__;若g (x )是偶函数,则函数g (x +1)图象的对称轴为直线__x =-1__.解析:因为f (x +2)=-f (x ),所以f (x +4)=-f (x +2),所以f (x )=f (x +4),所以函数f (x )是以4为周期的函数,所以f (6)=f (2).因为f (x +2)=-f (x ),所以f (2)=-f (0)=f (6).因为函数f (x )为定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0,所以f (6)=0.因为g (x )是偶函数,所以函数g (x )的图象关于y 轴,即直线x =0对称,g (x +1)是将函数g (x )的图象向左平移1个单位长度得到的,所以函数g (x +1)图象的对称轴为直线x =-1.3. 已知定义在R 上的偶函数f (x )在区间[0,+∞)上是单调增函数,若f (-1)<f (lg x ),则x 的取值范围是__⎝⎛⎭⎫0,110∪(10,+∞)__. 解析:由题意可得,f (1)=f (-1),所以f (1)<f (lg x ).因为函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,所以|lg x |>1,即lg x >1或lg x <-1,解得x >10或0<x <110, 故实数x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,110∪(10,+∞). 4. 已知f(x)是R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=x 2-2x ,则当x <0时,f (x )=__-x 2-2x __.解析:设x <0,则-x >0,所以f (-x )=x 2+2x .因为函数f (x )是R 上的奇函数,所以f (-x )=-f (x ),所以-f (x )=x 2+2x ,即f (x )=-x 2-2x ,故当x <0时,f (x )=-x 2-2x .5. 设函数f(x)(x ∈R)为奇函数,f (1)=12,f (x +2)=f (x )+f (2),则f (5)=__52__. 解析:由题意得f (-1)=-f (1)=-12, f (1)=f (-1+2)=f (-1)+f (2),所以12=-12+f (2),即f (2)=1, 所以f (3)=f (1)+f (2)=12+1=32, f (5)=f (3)+f (2)=32+1=52.范例导航考向❶ 判断函数的奇偶性例1 判断下列函数的奇偶性.(1) f(x)=(1+2x )22x; (2) f(x)=lg (x +x 2+1);(3) f(x)=4-x 2|x +3|-3. 解析:(1) 由题意得函数f(x)的定义域为R ,f (x )=(1+2x )22x =12x +2+2x ,则f (-x )=12-x +2+2-x =2x +2+12x ,即f (x )=f (-x ),所以函数f (x )为偶函数.(2) 由题意得函数f (x )的定义域为R.因为f (x )=lg(x +x 2+1),所以f (-x )+f (x )=lg(-x +x 2+1)+lg(x +x 2+1)=lg[(-x +x 2+1)·(x +x 2+1)]=lg1=0,所以f (-x )=-f (x ),所以函数f (x )为奇函数.(3) 由题意得,函数f (x )的定义域为(-2,0)∪(0,2),所以x +3>0,所以f (x )=4-x 2x ,f (-x )=4-x 2-x,f (-x )=-f (x ),所以函数f (x )是奇函数.判断函数f (x )=x 2+|x -a |+1,a ∈R ,x ∈R 的奇偶性.解析:当a =0时,f (-x )=(-x )2+|-x |+1=f (x ),此时f (x )为偶函数;当a ≠0时,f (a )=a 2+1,f (-a )=a 2+2|a |+1,f (a )≠-f (-a ),f (a )≠f (-a ),此时f (x )既不是奇函数,也不是偶函数. 考向❷ 单调性、奇偶性的综合例2 已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x>0,0, x =0,x 2+mx , x<0是奇函数.。
2020版江苏高考数学名师大讲坛一轮复习教程学案 第21课__导数在研究函数中的应用(2)(含解析)
____第21课__导数在研究函数中的应用(2)____1. 理解导数的意义,熟练运用导数求解函数的单调区间、极值、最值.2. 应用导数解决一些综合问题,如恒成立及含参数问题等.1. 阅读:选修11第86~92页.2. 解悟:要清楚导数与函数的关系,利用导数研究函数性质的流程要熟练,主要步骤为求导,令导数等于0,求根,列表,下结论.3. 本章中对函数的重要思想方法,比如数形结合、函数与方程、分类讨论得到了又一次的加强,同学们在复习的过程中要注意加强体会.基础诊断1. 对任意x ∈R ,函数f (x )=x 3+ax 2+7ax 不存在极值的充要条件是__0≤a ≤21__.解析:由题意得,f ′(x )=3x 2+2ax +7a .因为对∀x ∈R ,函数f (x )=x 3+ax 2+7ax 不存在极值,且f ′(x )的图象开口向上,所以f ′(x )≥0对x ∈R 恒成立,所以Δ=4a 2-84a ≤0,解得0≤a ≤21,故所求的充要条件是0≤a ≤21.2. 已知函数f(x)=x 3+3ax 2+bx +a 2在x =-1处有极值0,则a -b =__-7__.解析:由题意得,f′(x)=3x 2+6ax +b.因为函数f(x)在x =-1处有极值0,所以⎩⎪⎨⎪⎧f′(-1)=0,f (-1)=0,即⎩⎪⎨⎪⎧3-6a +b =0,-1+3a -b +a 2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =9.当a =1,b =3时,f′(x)=3x 2+6x +3=3(x +1)2≥0,所以函数f(x)不存在极值应舍去,所以a -b =-7.3. 若函数f(x)=a ln x -x 在区间(1,2)上单调递增,则实数a 的取值范围是__[2,+∞)__.解析:由题意得,f′(x)=a x -1.因为函数f(x)=a ln x -x 在区间(1,2)上单调递增,所以ax -1≥0在x ∈(1,2)上恒成立,所以a ≥x ,所以a ≥2,故实数a 的取值范围是[2,+∞).4. 已知函数f(x)=x 2-cos x ,x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2,则满足f(x 0)>f ⎝⎛⎭⎫π3的x 0取值范围为__⎣⎡⎭⎫-π2,-π3∪⎝⎛⎦⎤π3,π2__. 解析:因为函数f(x)=x 2-cos x 是偶函数,所以只需考虑区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的情形,当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,f′(x)=2x +sin x ≥0,所以函数f(x)在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上单调递增,所以f(x 0)>f ⎝⎛⎭⎫π3在⎣⎡⎦⎤0,π2上的解集为⎝⎛⎦⎤π3,π2.结合函数f(x)是偶函数,图象关于y 轴对称,所以当x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,0时,-π2≤x 0<-π3,所以x 0的取值范围是⎣⎡⎭⎫-π2,-π3∪⎝⎛⎦⎤π3,π2. 范例导航考向❶ 利用导数求解函数的零点或方程的根的问题例1 已知函数f(x)=2ln x -x 2+ax ,若函数g(x)=f(x)-ax +m 在区间⎣⎡⎦⎤1e ,e 上有两个零点,求实数m 的取值范围.解析:由题意得,g(x)=2ln x -x 2+m ,则g′(x)=2x -2x =-2(x +1)(x -1)x .因为x ∈⎣⎡⎦⎤1e ,e ,故当g′(x)=0时,x =1, 当1e<x<1时,g′(x)>0; 当1<x<e 时,g′(x)<0,故g(x)在x =1处取得极大值g(1)=m -1. 又g ⎝⎛⎭⎫1e =m -2-1e 2,g(e )=m +2-e 2, g(e )-g ⎝⎛⎭⎫1e =4-e 2+1e 2<0,即g(e )<g ⎝⎛⎭⎫1e ,所以函数g(x)在区间⎣⎡⎦⎤1e ,e 有两个零点的条件是⎩⎪⎨⎪⎧g (1)=m -1>0,g ⎝⎛⎭⎫1e =m -2-1e 2≤0,解得1<m ≤2+1e2,所以实数m 的取值范围为⎝⎛⎦⎤1,2+1e 2.已知函数f(x)=ln x +12x 2-2x ,则函数y =f(x)的零点个数为__1__.解析:由题意得f′(x)=1x +x -2=(x -1)2x ≥0,所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.因为f(1)=-32<0,所以函数y =f(x)的零点个数为1.考向❷ 利用导数求解不等式的恒成立(存在性)问题 例2 已知函数f(x)=ln x +1x-1.(1) 求函数f(x)的单调区间;(2) 设m ∈R ,对任意的a ∈(-1,1),总存在x 0∈[1,e],使得不等式ma -f (x 0)<0成立,求实数m 的取值范围. 解析:(1) f ′(x )=1x -1x 2=x -1x2,x >0.令f ′(x )>0,得x >1,所以函数f (x )的单调递增区间是(1,+∞); 令f ′(x )<0,得0<x <1,所以函数f (x )的单调递减区间是(0,1).(2) 依题意得,ma <f (x 0),由(1) 知,f (x )在x ∈[1,e]上是增函数, 所以f (x )max =f (e)=lne +1e -1=1e,所以ma <1e ,即ma -1e <0对于任意的a ∈(-1,1)恒成立,所以⎩⎨⎧m -1e≤0,-m -1e ≤0,解得-1e ≤m ≤1e,所以实数m 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-1e ,1e .设函数f (x )=kx 3-3x +1(x ∈R),若对于任意x ∈[-1,1],都有f (x )≥0成立,则实数k 的值为__4__.解析:由题意得,f ′(x )=3kx 2-3.当k ≤0时,3kx 2-3<0,所以函数f (x )是减函数,所以f (1)≥0,即k -3+1≥0,解得k ≥2,故k 无解;当k >0时,令f ′(x )=3kx 2-3=0,解得x =±k k .当x <-kk时,f ′(x )>0,所以函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-1,-k k 上单调递增;当-k k <x <k k 时,f ′(x )<0,故函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-k k ,k k 上单调递减;当x >k k 时,f ′(x )>0,故函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤k k ,1上单调递增,所以⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)≥0,f ⎝⎛⎭⎫k k ≥0,f (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧-k +3+1≥0,k ×⎝⎛⎭⎫k k 3-3×kk +1≥0,k -3+1≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧k ≤4,k ≥4,k ≥2,所以k =4.考向❸ 利用导数求解不等式的有关问题例3 设函数f(x)=ax 2-a -ln x ,g(x)=1x -ee x ,其中a ∈R ,e =2.718 28…为自然对数的底数.(1) 讨论函数f (x )的单调性; (2) 证明:当x >1时,g (x )>0.解析:(1) 由题意得,f ′(x )=2ax -1x =2ax 2-1x(x >0),设h (x )=2ax 2-1.当a ≤0时,h (x )<0,所以f ′(x )<0,即函数f (x )在区间(0,+∞)上单调递减; 当a >0时,令h (x )=0, 得x 1=2a 2a ,x 2=-2a 2a(舍去), 所以函数f (x )的单调减区间为⎝⎛⎭⎫0,2a 2a ,单调增区间为⎝⎛⎭⎫2a 2a ,+∞.综上,当a ≤0时,函数f (x )在区间(0,+∞)上单调递减;当a >0时,函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,2a 2a 上单调递减,在区间⎝⎛⎭⎫2a 2a ,+∞上单调递增. (2) 要证当x >1时,g (x )>0,即证当x >1时,e xx >e.设t (x )=e xx (x >1),则t ′(x )=e x(x -1)x 2.令t ′(x )=e x (x -1)x 2=0,得x =1,所以t (x )在区间(1,+∞)上单调递增, 所以t (x )min >t (1)=e ,所以当x >1时,t (x )>e 成立, 所以当x >1时,g (x )>0成立.自测反馈1. 若函数f(x)=x 2-e x -ax 在R 上存在单调增区间,则实数a 的取值范围是__(-∞,2ln2-2)__.解析:由题意得,f ′(x )=2x -e x -a .因为函数f (x )在R 上存在单调增区间,所以f ′(x )=2x-e x -a >0,即a <2x -e x有解.令g(x)=2x-e x,所以g′(x)=2-e x,令g′(x)>0,即2-e x>0,解得x<ln2;令g′(x)<0,即2-e x<0,解得x>ln2,所以g(x)max=g(ln2)=2ln2-2,所以a<2ln2-2.故实数a的取值范围是(-∞,2ln2-2).2. 若函数f(x)=ax3+3x2-x恰有3个单调区间,则实数a的取值范围是__(-3,0)∪(0,+∞)__.解析:由题意知,f′(x)=3ax2+6x-1,因为函数f(x)=ax3+3x2-x恰有3个单调区间.所以f′(x)=3ax2+6x-1=0有两个不同的实数根,所以Δ=36-4×3a×(-1)>0,且a≠0,解得a>-3且a≠0.故实数a的取值范围是(-3,0)∪(0,+∞).3. 已知函数f(x)=2f′(1)ln x-x,则函数f(x)的极大值为__2ln2-2__.解析:由题意得,f′(x)=2f′(1)x-1(x>0),则f′(1)=2f′(1)1-1,解得f′(1)=1,所以f′(x)=2x-1=2-xx(x>0).令f′(x)>0,解得0<x<2,令f′(x)<0,解得x>2,所以函数f(x)在区间(0,2)上单调递增,在区间(2,+∞)上单调递减,故函数f(x)的极大值为f(2)=2ln2-2.4. 若函数f(x)=x3-12x在区间(k-1,k+1)上不是单调函数,则实数k的取值范围是__(-3,-1)∪(1,3)__.解析:由题意得,f′(x)=3x2-12.令f′(x)=0,即3x2-12=0,解得x=±2.因为函数f(x)在区间(k-1,k+1)上不单调,所以k-1<-2<k+1或k-1<2<k+1,解得-3<k<-1或1<k<3.故实数k的取值范围是(-3,-1)∪(1,3).1. 有关导数在函数中的应用主要类型有:求函数的切线,判断函数的单调性,求函数的极值和最值.2. 利用函数的单调性证明不等式,求参数的取值范围,对这些问题,要有解题规律的总结和反思.3. 你还有哪些体悟,写下来:。
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____第3课__逻辑联结词与量词____
1. 能正确对含有一个量词的命题进行否定.
2. 能正确判断用“或”“且”“非”联结的命题的真假.
1. 阅读:阅读选修21第10~18页.
2. 解悟:①含有一个量词的命题的否定分别是什么?②由简单逻辑联结词构成的命题的真假怎么判断?
3. 践习:在教材空白处,完成第15页练习第2题;第18页习题第4题.
基础诊断
2. 命题“∃x ∈R ,2x >0”的否定是__∀x ∈R ,2x ≤0__.
3. 下列四个命题:①3≤π;②1≥1;③π≤e ;④2<3或3<2.其中假命题有__1__个. 解析:①②④正确,③错误.
4. 已知命题“∃x ∈[1,2],x 2+2x +a ≥0”为真命题,则实数a 的取值范围是__[-8,+∞)__.
解析:原命题的否定为∀x ∈[1,2],x 2+2x +a<0.因为y =x 2+2x 在区间[1,2]上单调递增,所以x 2+2x ≤8<-a ,所以a<-8.根据含有逻辑联结词的命题的真假判断,可知原命题中a 的取值范围是a<-8的补集,即a ≥-8,故a 的取值范围是[-8,+∞).
范例导航
考向❶ 以函数的单调性和值域为背景,求命题的真假所对应参数的取值范围 例1 设命题p :函数f(x)=⎝⎛⎭⎫a -3
2x
是R 上的减函数;命题q :函数g (x )=x 2-4x +3在区间[0,a ]上的值域为[-1,3].若“p 且q ”为假命题,“p 或q ”为真命题,求实数a 的取值
范围.
解析:因为“p 且q ”为假命题,“p 或q ”为真命题,所以命题p ,q 中有且仅有一个命题为真命题.
若命题p 为真,则0<a -32<1,所以32<a <5
2
;
若命题q 为真,则g (x )=x 2-4x +3=(x -2)2-1在[0,a ]上的值域为[-1,3],
故⎩
⎪⎨⎪⎧a ≥2,
a 2-4a +3≤3,解得2≤a ≤4. ①若p 真q 假,则⎩⎪⎨⎪⎧32<a <52,a <2或a >4,
所以3
2
<a <2;
②若p 假q 真,则⎩⎪⎨⎪
⎧2≤a ≤4,a ≤32或a ≥52,
所以5
2
≤a ≤4.
综上所述,实数a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫32,2∪⎣⎡⎦⎤
52,4.
已知a >0,设命题p :函数y =a x
在R 上单调递增;命题q :不等式ax 2-ax +1>0对∀x ∈R 恒成立.若“p 且q ”为假命题,“p 或q ”为真命题,求实数a 的取值范围.
解析:因为函数y =a x 在R 上单调递增, 所以命题p :a >1.
因为不等式ax 2-ax +1>0对∀x ∈R 恒成立, 所以a >0且a 2-4a <0,解得0<a <4, 所以命题q :0<a <4.
因为“p 且q ”为假,“p 或q ”为真, 所以p ,q 中必是一真一假.
若p 真q 假,则⎩⎪⎨
⎪
⎧a >1,a ≥4,
解得a ≥4;
若p 假q 真,则⎩
⎪⎨⎪⎧0<a ≤1,
0<a <4,解得0<a ≤1.
综上所述,a 的取值范围为(0,1]∪[4,+∞).
考向❷ 以函数的能成立和恒成立为背景,求命题的真假所对应参数的取值范围 例2 已知命题p :∃x ∈R ,|sin x |>a 有解;命题q :∀x ∈R ,ax 2+2ax +4>0恒成立.若命题
“p 或q ”是真命题,命题“p 且q ”是假命题,求实数a 的取值范围.
解析:命题p :∃x ∈R ,|sin x |>a 有解,则a <1;
由命题q 得,a =0或⎩
⎪⎨⎪⎧a >0,
Δ<0,解得0<a <4,
所以命题q :0≤a <4.
因为命题“p 或q ”是真命题,命题“p 且q ”是假命题,所以命题p ,q 中有且仅有一个真命题.
若p 真q 假,则⎩⎪⎨⎪⎧a <1,
a ≥4或a <0,解得a <0;
若p 假q 真,则⎩
⎪⎨⎪⎧a ≥1,
0≤a <4,解得1≤a <4.
综上所述,实数a 的取值范围是(-∞,0)∪[1,4).
已知m ∈R ,设命题p :∀x ∈[-1,1],x 2
-2x -4m 2
+8m -2≥0恒成立;命题q :∃x ∈
[1,2],log 12
(x 2-mx +1)<-1成立,如果“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题,求实数m
的取值范围.
解析:若p 为真,则∀x ∈[-1, 1],4m 2-8m ≤x 2-2x -2恒成立. 设f (x )=x 2-2x -2,配方得f (x )=(x -1)2-3, 所以f (x )在区间[-1,1]上的最小值为-3,
所以4m 2-8m ≤-3,解得12≤m ≤3
2,
所以当p 为真时,12≤m ≤3
2
;
若q 为真,则∃x ∈[1,2], x 2-mx +1>2成立, 所以∃x ∈[1,2],m <x 2-1
x 成立.
设g (x )=x 2-1x =x -1
x
,
易知g (x )在区间[1,2]上是增函数, 所以g (x )的最大值为g (2)=32,所以m <3
2,
所以当q 为真时,m <3
2
.
因为“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题, 所以p 与q 必是一真一假,
当p 真q 假时,⎩
⎨⎧12≤m ≤32,m ≥3
2
,
所以m =3
2;
当p 假q 真时,⎩⎨⎧m <12或m >3
2,
m <3
2
,所以m <1
2.
综上所述,m 的取值范围是{m |m <12或m =3
2
}.
考向❸ 以圆锥曲线为背景,求命题的真假所对应参数的取值范围
例3 已知k 为实常数,命题p :方程x 22k -1+y 2k -1=1表示椭圆;命题q :方程x 24+y 2
k -3=1
表示双曲线.
(1) 若命题p 为真命题,求k 的取值范围;
(2) 若命题“p 或q ”为真命题,“p 且q ”为假命题,求k 的取值范围.
解析:(1) 若命题p 为真命题,则⎩⎪⎨⎪
⎧2k -1>0,k -1>0,2k -1≠k -1,
解得k>1,即k 的取值范围是(1,+∞).
(2) 若命题q 为真命题,则k -3<0,即k<3. 因为“p 或q ”为真命题,“p 且q ”为假命题, 所以p ,q 必是一真一假.
当p 真q 假时,⎩⎪⎨⎪⎧k>1,
k ≥3, 解得k ≥3;
当p 假q 真时,⎩
⎪⎨⎪⎧k ≤1,
k<3,解得k ≤1.
综上所述,k 的取值范围是(-∞,1]∪[3,+∞).
自测反馈
1. 命题“∀x>0,x +1>x ”的否定是.
2. 若命题“p 且q ”是假命题,“非q ”是假命题,则p 是__假__命题.(填“真”或“假”)
解析:因为“p 且q ”为假命题,则命题p ,q 中必是一真一假.又因为“非q ”是假命题,所以q 为真命题,所以p 为假命题.
3. 若命题“∃x ∈R ,x 2+2mx +m ≤0”是真命题,则实数m 的取值范围是__(-∞,0)∪[1,+∞)__.
解析:由题意得Δ=4m 2-4m ≥0,解得m ≤0或m ≥1,故实数m 的取值范围是(-∞,0]∪[1,+∞).。