2018年新人教A版高中数学选修2-1全册同步检测含答案解析
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2018年新人教A版高中数学选修2-1
全册同步检测
目录
第1章1.1-1.1.1命题
第1章1.1-1.1.3四种命题间的相互关系
第1章1.2-1.2.1充分条件与必要条件
第1章1.2-1.2.2充要条件
第1章1.3简单的逻辑联结词
第1章1.4-1.4.2存在量词
第1章1.4-1.4.3含有一个量词的命题的否定
第1章章末复习课
第1章章末评估验收(一)
第2章2.1-2.1.1曲线与方程
第2章2.1-2.1.2求曲线的方程
第2章2.2-2.2.1椭圆及其标准方程
第2章2.2-2.2.2第1课时椭圆的简单几何性质
第2章2.2-2.2.2第2课时椭圆方程及性质的应用
第2章2.3-2.3.1双曲线及其标准方程
第2章2.3-2.3.2第1课时双曲线的简单几何性质
第2章2.3-2.3.2第2课时双曲线方程及性质的应用
第2章2.4-2.4.1抛物线及其标准方程
第2章2.4-2.4.2第1课时抛物线的简单几何性质第2章2.4-2.4.2第2课时抛物线方程及性质的应用第2章章末复习课
第2章章末评估验收(二)
第3章3.1-3.1.1空间向量及其加减运算
第3章3.1-3.1.2空间向量的数乘运算
第3章3.1-3.1.3空间向量的数量积运算
第3章3.1-3.1.4空间向量的正交分角及其坐标表示第3章3.1-3.1.5空间向量运算的坐标表示
第3章3.2第1课时空间向量与平行关系
第3章3.2第2课时空间向量与垂直关系
第3章3.2第3课时空间向量与空间角
第3章章末复习课
第3章章末评估验收(三)
模块综合评价
第一章 常用逻辑用语 1.1 命题及其关系
1.1.1 命题
A 级 基础巩固
一、选择题
1.下列语句是命题的是( )
①三角形的内角和等于180°;②2>3;③偶数是自然数;④x >2;⑤这座山真险啊! A .①②③ B .①③④ C .①②⑤
D .②③⑤
解析:①②③是命题,④中x >2无法判断真假,⑤是感叹句,所以④⑤不是命题. 答案:A
2.下列命题中,是真命题的是( ) A .a >b ,c >d ⇒ac >bd B .a <b ⇒a 2<b 2 C.1a <1
b
⇒a >b D .a >b ,c <d ⇒a -c >b -d
解析:可以通过举反例的方法说明A ,B ,C 为假命题. 答案:D
3.下列命题中真命题的个数为( ) ①若x 2=1,则x =1; ②若x =y ,则x =y ; ③若a >b ,则a +c >b +c ; ④梯形的对角线一定不垂直.
A .1
B .2
C .3
D .4 解析:只有③正确.
答案:A
4.给出下列命题:
①四个非零实数a ,b ,c ,d 满足ad =bc ,则a ,b ,c ,d 成等比数列; ②若整数a 能被2整除,则a 是偶数; ③在△ABC 中,若A >30°,则sin A >1
2.
其中为假命题的序号是( )
A .②
B .①②
C .②③
D .①③
解析:①中,若a =-1,b =5
2,c =2,d =-5满足ad =bc ,但a ,b ,c ,d 不成等
比数列,故是假命题;③中,若150°<A <180°,则sin A <1
2
,故是假命题.
答案:D
5.下列命题中,是真命题的是( ) A .若a 3+b 3=0,则a 2+b 2=0 B .若a >b ,则ac >bc C .若M ∩N =M ,则N ⊆M D .若M ⊆N ,则M ∩N =M
解析:A.取a =1,b =-1,推不出a 2+b 2=0,A 不成立;B.c ≤0时,不成立;C.M ∩N =M ⇒M ⊆N ,C 不成立;D 成立.
答案:D 二、填空题
6.命题“末位数字是4的整数一定能被2整除”,写成“若p ,则q ”的形式为________.
解析:条件是整数的末位数字是4,结论是它一定能被2整除. 答案:若一个整数的末位数字是4,则它一定能被2整除 7.已知下列命题:
①面积相等的三角形是全等三角形;
②若xy=0,则|x|+|y|=0;
③若a>b,则ac2>bc2;
④矩形的对角线互相垂直.
其中假命题的个数是________.
解析:①②③④全为假命题.
答案:4
8.给出下列三个命题:
①若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面相互平行;
②若一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面相互垂直;
③垂直于同一直线的两条直线相互平行.
其中,是真命题的是________(填序号).
答案:②
三、解答题
9.判断下列命题的真假.
(1)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)有最大值;
(2)正项等差数列的公差大于零;
(3)函数y=1
x的图象关于原点对称.
解:(1)假命题.当a>0时,抛物线开口向上,有最小值.
(2)假命题.反例:若此数列为递减数列,如数列20,17,14,11,8,5,2,它的公差是-3.
(3)真命题.y=1
x是奇函数,所以其图象关于(0,0)对称.
10.把下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断真假,且指出p和q分别指什么.
(1)乘积为1的两个实数互为倒数;
(2)奇函数的图象关于原点对称;
(3)与同一直线平行的两个平面平行.
解:(1)“若两个实数乘积为1,则这两个实数互为倒数”,它是真命题.
p:两个实数乘积为1;q:两个实数互为倒数.
(2)“若一个函数为奇函数,则它的图象关于原点对称”.它是真命题.
p:一个函数为奇函数;q:函数的图象关于原点对称.
(3)“若两个平面与同一条直线平行,则这两个平面平行”.它是假命题,这两个平面也可能相交.
p:两个平面与同一条直线平行;q:两个平面平行.
B级能力提升
1.已知a、b为两条不同的直线,α、β为两个不同的平面,且a⊥α,b⊥β,则下列命题中的假命题是()
A.若a∥b,则α∥β
B.若α⊥β,则a⊥b
C.若a、b相交,则α、β相交
D.若α、β相交,则a、b相交
解析:易知选项A、B、C都正确,对于D,α、β相交时,a、b一定不平行,但不一定相交,有可能异面,故D为假命题.
答案:D
2.给定下列命题:
①若k>0,则方程x2+2x-k=0有实数根;
②若a>b>0,c>d>0,则ac>bd;
③对角线相等的四边形是矩形;
④若xy=0,则x、y中至少有一个为0.
其中真命题的序号是________.
解析:易知①②④正确,对于③,对角线相等且平分时的四边形是矩形,只满足相等不是矩形.故③错误.
答案:①②④
3.判断“函数f(x)=2x-x2有三个零点”是否为命题.若是命题,是真命题还是假命题?说明理由.
解:这是一个可以判断真假的陈述句,所以是命题,且是真命题.
函数f(x)=2x-x2的零点即方程2x-x2=0的实数根,也就是方程2x=x2的实数根,即函数y=2x,y=x2的图象的交点的横坐标,易知指数函数y=2x的图象与抛物线y=x2有三个交点,所以函数f(x)=2x-x2有三个零点.
第一章常用逻辑用语
1.1 命题及其关系
1.1.2 四种命题
1.1.3 四种命题间的相互关系
A级基础巩固
一、选择题
1.已知命题p:“若ab=1,则a+b≥2”,则下列说法正确的是()
A.命题p的逆命题是“若ab≠1,则a+b<2”
B.命题p的逆命题是“若a+b<2,则ab≠1”
C.命题p的否命题是“若ab≠1,则a+b<2”
D.命题p的否命题是“若a+b≥2,则ab=1”
解析:“若p,则q”的逆命题是“若q,则p”,否命题是“若⌝p,则⌝q”.
答案:C
2.设a,b是向量,命题“若a=-b,则|a|=| b |”的逆命题是()
A.若a≠-b,则|a|≠| b |
B.若a=-b,则|a|≠| b |
C.若|a|≠| b |,则a≠-b
D.若|a|=| b |,则a=-b
解析:原命题的条件是a=-b,作为逆命题的结论;原命题的结论是|a|=| b |,作为逆命题的条件,即得逆命题,“若|a|=| b |,则a=-b.”
答案:D
3.设m∈R,命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是()
A.若方程x2+x-m=0有实根,则m>0
B.若方程x2+x-m=0有实根,则m≤0
C.若方程x2+x-m=0没有实根,则m>0
D.若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0
解析:“方程x2+x-m=0有实根”的否定是“方程x2+x-m=0没有实根”;“m>0”的否定即“m≤0”,故命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是“若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0”.
答案:D
4.下列四个命题中,真命题为()
①“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;
②“全等三角形的面积相等”的否命题;
③“若q≤1,则关于x的方程x2+2x+q=0有实根”的逆命题;
④“不等边三角形的三个内角相等”的逆否命题.
A.①②B.②③C.①③D.③④
答案:C
5.与命题“在等差数列{a n}中,若m+n=p+q,则a m+a n=a p+a q”为互逆命题的是()
A.在等差数列{a n}中,若m+n≠p+q,则a m+a n≠a p+a q
B.在等差数列{a n}中,若a m+a n=a p+a q,则m+n=p+q
C.在等差数列{a n}中,若a m+a n≠a p+a q,则m+n≠p+q
D.在等差数列{a n}中,若m+n≠p+q,则a m+a n=a p+a q
答案:B
二、填空题
6.命题“若AB=AC,则△ABC是等腰三角形”的逆否命题为________(填“真命题”或“假命题”).
解析:逆否命题:“若△ABC不是等腰三角形,则AB≠AC”,为真命题.
答案:真命题
7.下列命题:
①“若xy=1,则x、y互为倒数”的逆命题;
②“四边相等的四边形是正方形”的否命题;
③“梯形不是平行四边形”的逆否命题;
④“若ac2>bc2,则a>b”的逆命题.
其中是真命题的是________(填序号).
解析:①“若xy=1,则x,y互为倒数”的逆命题是“x、y互为倒数,则xy=1”,是真命题;②“四边相等的四边形是正方形”的否命题是“四边不都相等的四边形不是正方形”,是真命题;③“梯形不是平行四边形”本身是真命题,所以其逆否命题也是真命题;④“若ac2>bc2,则a>b”的逆命题是“若a>b,则ac2>bc2”,是假命题.所以真命题是①②③.
答案:①②③
8.有下列四个命题:
①“若x+y=0,则x、y互为相反数”的否命题;
②“若x>y,则x2>y2”的逆否命题;
③“对顶角相等”的逆命题.
其中真命题的个数是________.
答案:1
三、解答题
9.判断命题“若m>0,则方程x2+2x-3m=0有实数根”的逆否命题的真假.解:因为m>0,所以12m>0,所以12m+4>0.
所以方程x2+2x-3m=0的判别式Δ=12m+4>0.
所以原命题“若m>0,则方程x2+2x-3m=0有实数根”为真命题.
又因原命题与它的逆否命题等价,所以“若m>0,则方程x2+2x-3m=0有实数根”的逆否命题也为真命题.
10.已知函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,a,b∈R,对命题“若a+b≥0,则f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)”.
(1)写出逆命题,判断其真假,并证明你的结论;
(2)写出逆否命题,判断其真假,并证明你的结论.
解:(1)逆命题:若f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),
则a+b≥0,真命题.假设a+b<0,则a<-b,b<-a.
因为f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,
所以f(a)<f(-b),f(b)<f(-a),
所以f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b).这与题设矛盾,
所以逆命题为真命题.
(2)逆否命题:若f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),则a+b<0,真命题.
因为原命题与其逆否命题等价,
所以可证明原命题为真命题.
因为a+b≥0,所以a≥-b,b≥-a.
又因为f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,
所以f(a)≥f(-b),f(b)≥f(-a).
所以f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),
即原命题为真命题.所以逆否命题为真命题.
B级能力提升
1.原命题为“若a n+a n+1
2<a n,n∈N+,则{a n}为递减数列”,关于其逆命题、否命
题、逆否命题的真假性的判断依次如下,正确的是() A.真、真、真B.假、假、真
C.真、真、假D.假、假、假
解析:a n +a n +1
2<a n ⇔a n +1<a n ⇔{a n }为递减数列.原命题与其逆命题都是真命题,所以
其否命题和逆否命题也都是真命题.
答案:A
2.设原命题:若a +b ≥2,则a ,b 中至少有一个不小于1,则原命题为________命题,逆命题为________命题(填“真”或“假”).
解析:逆否命题为:a ,b 都小于1,则a +b <2是真命题.
所以原命题是真命题,逆命题为:若a ,b 中至少有一个不小于1,则a +b ≥2,例如a =3,b =-3满足条件a ,b 中至少有一个不小于1,但此时a +b =0,故逆命题是假命题.
答案:真 假
3.设0<a <1,0<b <1,0<c <1,求证:(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 不同时大于1
4.
证明:假设(1-a )b >14,所以(1-a )b >1
2,
(1-b )c >14,所以(1-b )c >1
2,
(1-c )a >14,所以(1-c )a >1
2
.
相加得3
2<(1-a )b +(1-b )c +(1-c )a ≤1-a +b 2+1-b +c 2+1-c +a 2=
3
2
左右矛盾,故假设不成立. 所以(1-a )b ,(1-b )c ,(1-c )a 不同时大于1
4.
第一章 常用逻辑用语 1.2 充分条件与必要条件 1.2.1 充分条件与必要条件
A 级 基础巩固
一、选择题
1.“x >0”是“3
x 2>0”成立的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .既不充分也不必要条件 D .既是充分条件又是必要条件
解析:x >0显然能推出3
x 2>0,而3
x 2>0,不能推出x >0. 答案:A
2.“α=π6+2k π(k ∈Z)”是“cos 2α=12”的( )
A .充分不必要条件
B .必要不充分条件
C .既是充分条件又是必要条件
D .既不充分也不必要条件 解析:“α=
π6+2k π(k ∈Z)”⇒“cos 2α=12”,“cos 2α=1
2”⇒/ “α=π6
+2k π”(k ∈Z).因为α还可以等于2k π-π
6
(k ∈Z),所以选A.
答案:A
3.“x<0”是“ln(x+1)<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
解析:由ln(x+1)<0得-1<x<0,故“x<0”是“ln(x+1)<0”的必要不充分条件.答案:B
4.已知集合M={2,m},N={1,2,3},则“m=3”是“M⊆N”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:若m=3,则M={2,3},显然M⊆N;但当M⊆N时,m=1或m=3,故“m =3”是“M⊆N”的充分不必要条件.
答案:A
5.设x、y是两个实数,命题:“x、y中至少有一个数大于1”成立的充分不必要条件是()
A.x+y=2 B.x+y>2
C.x2+y2>2 D.xy>1
答案:B
二、填空题
6.不等式(a+x)(1+x)<0成立的一个充分不必要条件是-2<x<-1,则a的取值范围是________.
解析:由已知,得{x|-2<x<-1}{x|(x+a)(x+1)<0},
所以-a<-2⇒a>2.
答案:a >2
7.设α、β、γ为平面,m 、n 、l 为直线,则对于下列条件: ①α⊥β,α∩β=l ,m ⊥l ; ②α∩γ=m ,α⊥β,γ⊥β; ③α⊥γ,β⊥γ,m ⊥α; ④n ⊥α,n ⊥β,m ⊥α.
其中为m ⊥β的充分条件的是________(将你认为正确的所有序号都填上). 答案:②④
8.“x =1”是“方程x 3-3x +2=0的根”的________条件(填“充分”“必要”). 答案:充分 三、解答题
9.已知p ,q 都是r 的必要条件,s 是r 的充分条件,q 是s 的充分条件.那么: (1)s 是q 的什么条件? (2)r 是q 的什么条件? (3)p 是q 的什么条件?
解:(1)因为q ⇒s ,s ⇒r ⇒q ,所以s 是q 的充要条件. (2)因为r ⇒q ,q ⇒s ⇒r ,所以r 是q 的充要条件. (3)因为q ⇒s ⇒r ⇒p ,所以p 是q 的必要条件.
10.已知命题p :α=β;命题q :tan α=tan β,判断p 是q 的什么条件? 解:当α=β=π
2时,显然tan α与tan β无意义,即p ⇒/ q ,故p 不是q 的充分条
件;又α=π4,β=5π
4时,tan α=tan β,所以q ⇒/ p ,所以p 不是q 的必要条件,
综上,p 既不是q 的充分条件,也不是必要条件.
B 级 能力提升
1.对任意实数a ,b ,c ,在下列命题中,真命题是( )
A .“ac >bc ”是“a >b ”的必要条件
B .“ac =bc ”是“a =b ”的必要条件
C .“ac >bc ”是“a >b ”的充分条件
D .“ac =bc ”是“a =b ”的充分条件 答案:B
2.“函数y =cos 2ax -sin 2ax 的最小正周期为π”的一个充分条件可以是________. 答案:a =1(或a =-1)
3.已知a 、b 为不等于0的实数,判断“a
b >1”是“a >b ”的什么条件,并证明你
的结论.
解:由条件“a
b >1”可得a -b b >0,
若b >0,则a >b ;
若b <0,则a <b ,所以“a
b
>1”
“a >b ”,
“a
b
>1”不是“a >b ”的充分条件. 反过来,a >b ⇔a -b >0,也不能推出a b >1⇔a -b b >0,“a
b >1”也不是“a >b ”的必
要条件.
所以“a
b >1”既不是“a >b ”的充分条件,也不是“a >b ”的必要条件.
第一章常用逻辑用语
1.2 充分条件与必要条件
1.2.2 充要条件
A级基础巩固
一、选择题
1.已知集合A为数集,则“A∩{0,1}={0}”是“A={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
解析:因为“A∩{0,1}={0}”得不出“A={0}”,而“A={0}”能得出“A∩{0,1}={0}”,
所以“A∩{0,1}={0}”是“A={0}”的必要不充分条件.
答案:B
2.“x2>2 013”是“x2>2 012”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:由于“x2>2 013”时,一定有“x2>2 012”,反之不成立,
所以“x2>2 013”是“x2>2 012”的充分不必要条件.
答案:A
3.在等比数列{an}中,a1=1,则“a2=4”是“a3=16”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:数列{an}中,a1=1,a2=4,则a3=16成立,反过来若a1=1,a3=16,则a2
=±4,故不成立,所以“a 2=4”是“a 3=16”的充分不必要条件.
答案:A
4.“m =1
2”是“直线(m +2)x +3my +1=0与直线(m -2)x +(m +2)y -3=0互相垂直”
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:(m +2)x +3my +1=0与(m -2)x +(m +2)y -3=0互相垂直的充要条件是(m +2)(m -2)+3m (m +2)=0,
即(m +2)(4m -2)=0. 所以m =-2,或m =12.
故为充分不必要条件. 答案:B
5.已知条件p :x 2-3x -4≤0;条件q :x 2-6x +9-m 2≤0,若p 是q 的充分不必要条件,则m 的取值范围是( )
A .[-1,1]
B .[-4,4]
C .(-∞,-4]∪[4,+∞)
D .(-∞,-1]∪[1,+∞)
解析:p :-1≤x ≤4,q :3-m ≤x ≤3+m (m >0)或3+m ≤x ≤3-m (m <0), 依题意,⎩⎪⎨⎪⎧m >0,3-m ≤-1,3+m ≥4,或⎩⎪⎨⎪
⎧m <0,3+m ≤-1,3-m ≥4,
解得m ≤-4或m ≥4. 答案:C 二、填空题
6.给定空间中直线l 及平面α,条件“直线l 与平面α内两条相交直线都垂直”是“直线l 与平面α垂直”的________条件.
解析:“直线l 与平面α内两条相交直线都垂直”⇔“直线l 与平面α垂直”. 答案:充要条件
7.已知α,β角的终边均在第一象限,则“α>β”是“sin α>sin β”的________(填“充分不必要条件”“必要不充分条件”“充要条件”或“既不充分也不必要条件”).
解析:若α=370°>β=30°,而sin α<sin β,所以“α>β”推不出“sin α>sin
β”,若sin 30°>sin 370°,而30°<370°,所以sin α>sin β推不出α>β.
答案:既不充分也不必要条件
8.已知p :x 2-4x -5>0,q :x 2-2x +1-λ2>0,若p 是q 的充分不必要条件,则正实数λ的取值范围是________.
解析:命题p 成立,x 2-4x -5>0,得x >5或x <-1;命题q 成立,x 2-2x +1-λ2>0(λ>0)得x >1+λ或x <1-λ,由于p 是q 的充分不必要条件,所以1+λ≤5,1-λ≥-1,等号不能同时成立,解得λ≤2,由于λ>0,因此0<λ≤2.
答案:(0,2] 三、解答题
9.已知条件p :|x -1|>a 和条件q :2x 2-3x +1>0,求使p 是q 的充分不必要条件的最小正整数a .
解:依题意a >0.由条件p :|x -1|>a 得x -1<-a ,或x -1>a ,所以x <1-a ,或x >1+a ,由条件q :2x 2
-3x +1>0得x <1
2
,或x >1.
要使p 是q 的充分不必要条件,即“若p ,则q ”为真命题,逆命题为假命题,应有
⎩⎨⎧1-a ≤12,1+a ≥1,
解得a ≥12. 令a =1,则p :x <0,或x >2, 此时必有x <1
2,或x >1.
即p ⇒q ,反之不成立.
所以,使p 是q 的充分不必要条件的最小正整数a =1.
10.已知ab ≠0,求证:a +b =1的充要条件是a 3+b 3+ab -a 2-b 2=0. 证明:(1)必要性.
因为a +b =1,所以a +b -1=0.
所以a 3+b 3+ab -a 2-b 2=(a +b )(a 2-ab +b 2)-(a 2-ab +b 2)= (a +b -1)(a 2-ab +b 2)=0. (2)充分性.
因为a 3+b 3+ab -a 2-b 2=0, 即(a +b -1)(a 2-ab +b 2)=0. 又ab ≠0,所以a ≠0且b ≠0. 因为a 2
-ab +b 2
=⎝ ⎛
⎭
⎪⎫a -b 22+34b 2>0.
所以a +b -1=0,即a +b =1.
综上可知,当ab ≠0时,a +b =1的充要条件是a 3+b 3+ab -a 2-b 2=0
B 级 能力提升
1.已知函数f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧x 2
+ax ,x ≤1,
ax 2+x ,x >1,则“a ≤-2”是“f (x )在R 上单调递减”的( )
A .充分而不必要条件
B .必要而不充分条件
C .充分必要条件
D .既不充分也不必要条件 答案:C
2.设集合A ={x |x (x -1)<0},B ={x |0<x <3},那么“m ∈A ”是“m ∈B ”的________条件(填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”或“既不充分又不必要”).
解析:由于A ={x |0<x <1},则A ⊆B ,所以“m ∈A ”是“m ∈B ”的充分不必要条件.
答案:充分不必要
3.已知P ={x |x 2-8x -20 ≤0},S ={x ||x -1|≤m }.
(1)是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件?若存在,求出m 的范围. (2)是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的必要条件?若存在,求出m 的范围. 解:(1)由题意x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S . 由x 2-8x -20≤0⇒-2≤x ≤10, 所以P =[-2,10].
由|x -1|≤m ⇒1-m ≤x ≤1+m , 所以S =[1-m ,1+m ].
要使P =S ,则⎩⎪⎨⎪⎧1-m =-2,
1+m =10,
所以⎩⎪⎨⎪⎧m =3,
m =9,
所以这样的m 不存在.
(2)由题意x ∈P 是x ∈S 的必要条件,则S ⊆P . 由|x -1|≤m ,可得1-m ≤x ≤m +1,
要使S ⊆P ,则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≥-2,1+m ≤10,
所以m ≤3.
故m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件.
第一章常用逻辑用语
1.3 简单的逻辑联结词
A级基础巩固
一、选择题
1.已知命题p:3≥3,q:3>4,则下列判断正确的是()
A.p∨q为真,p∧q为真,綈p为假
B.p∨q为真,p∧q为假,綈p为真
C.p∨q为假,p∧q为假假,綈p为假
D.p∨q为真,p∧q为假,綈p为假
解析:因为p为真命题,q为假命题,所以p∨q为真,p∧q为假,綈p为假,应选D。
答案:D
2.已知p,q为两个命题,则“p∨q是假命题”是“綈p为真命题”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:“p∨q”为假,则p与q均是假命题,綈p为真命题,又因为綈p为真命题,则p为假命题.但若q为真命题,则推不出p∨q是假命题.
答案:A
3.已知p:∅⊆{0},q:{1}∈{1,2}.由它们构成的新命题“p∧q”“p∨q”“綈p”
中,真命题有()
A.1个B.2个
C.3个D.4个
解析:容易判断命题p:∅⊆{0}是真命题,命题q:{1}∈{1,2}是假命题,所以p∧q 是假命题.p∨q是真命题,綈p是假命题.
答案:A
4.已知命题p:a2+b2<0(a,b∈R);命题q:(a-2) 2+|b-3|≥0(a,b∈R),下列结论正确的是()
A.“p∨q”为真B.“p∧q”为真
C.“綈p”为假D.“綈q”为真
解析:显然p假q真,故“p∨q”为真,“p∧q”为假,“綈p”为真,“綈q”为假.答案:A
5.命题p:“方程x2+2x+a=0有实数根”;命题q:“函数f(x)=(a2-a)x是增函数”,若“p∧q”为假命题,且“p∨q”为真命题,则实数a的取值范围是() A.a>0 B.a≥0
C.a>1 D.a≥1
解析:命题p:“方程x2+2x+a=0有实数根”的充要条件为Δ=4-4a≥0,即a≤1,则綈p:a>1;
命题q:“函数f(x)=(a2-a)x是增函数”的充要条件为a2-a>0,即a<0或a>1,则綈q:0≤a≤1.
由“p∧q”为假命题,“p∨q”为真命题,得p,q一真一假;
若p真q假,则0≤a≤1;若p假q真,则a>1.所以实数a的取值范围是a≥0.
答案:B
二、填空题
6.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
7.命题“若a <b ,则2a <2b ”的否命题为________________,命题的否定为________________.
解析:命题“若a <b ,则2a <2b ”的否命题为“若a ≥b , 则2a ≥2b ”,命题的否定为“若a <b ,则2a ≥2b ”. 答案:若a ≥b ,则2a ≥2b 若a <b ,则2a ≥2b
8.对于函数:①f (x )=|x +2|;②f (x )=(x -2)2;③f (x )=cos(x -2)有命题p :f (x +2)是偶函数;命题q :f (x )在(-∞,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数.能使p ∧q 为真命题的所有函数的序号是________.
答案:② 三、解答题
9.已知p :x 2-x ≥6,q :x ∈Z ,若p ∧q 和綈q 都是假命题,求x 的取值集合. 解:因为綈q 是假命题,所以q 为真命题.又p ∧q 为假命题,所以p 为假命题. 因此x 2-x <6且x ∈Z ,解之得-2<x <3且x ∈Z ,故x =-1,0,1,2, 所以x 的取值集合是{-1,0,1,2}.
10.设p :实数x 满足x 2-4ax +3a 2
<0,其中a >0,命题q :实数x 满足⎩
⎪⎨⎪⎧x 2
-x -6≤0,x 2+2x -8>0.
(1)若a =1,且p ∧q 为真,求实数x 的取值范围;
(2)若綈p 是綈q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围. 解:(1)由x 2-4ax +3a 2<0得(x -3a )(x -a )<0, 又a >0,所以a <x <3a .
当a =1时,1<x <3,即p 为真时,实数x 的取值范围是1<x <3.
由⎩
⎪⎨⎪⎧x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0,得2<x ≤3, 则q 为真时实数x 的取值范围是2<x ≤3. 若p ∧q 为真,则p 真且q 真, 所以实数x 的取值范围是2<x <3.
(2)綈p 是綈q 的充分不必要条件, 即綈p ⇒綈q , 且綈q
綈p .
设A ={x |綈p },B ={x |綈q },则A B ,
又A ={x |綈p }={x |x ≤a 或x ≥3a }, B ={x |綈q }={x ≤2或x >3}, 则0<a ≤2,且3a >3,
所以实数a 的取值范围是1<a ≤2.
B 级 能力提升
1.已知命题:p 1:函数y =2x -2-x 在R 上为增函数; p 2:函数y =2x +2-x 在R 上为减函数, 则在命题q 1:p 1∨p 2,q 2:p 1∧p 2,
q 3:(綈p 1)∨p 2和q 4:p 1∧(綈p 2)中,真命题是( ) A .q 1,q 3 B .q 2,q 3 C .q 1,q 4 D .q 2,q 4
答案:C
2.已知命题p :x 2+2x -3>0;命题q :13-x >1,若綈q 且p 为真,则x 的取值范
围是____________________________________.
解析:因为綈q 且p 为真,即q 假p 真,而q 为真命题时,x -2
x -3<0,即2<x <3,
所以q 假时有x ≥3或x ≤2.
p 为真命题时,由x 2+2x -3>0,解得x >1或x <-3.
由⎩⎪⎨⎪⎧x >1或x <-3,x ≥3或x ≤2,
得x ≥3或1<x ≤2或x <-3. 所以x 的取值范围是x ≥3或1<x ≤2或x <-3. 答案:(-∞,-3)∪(1,2]∪[3,+∞)
3.已知命题p :方程x 2+2ax +1=0有两个大于-1的实数根,命题q :关于x 的不等式ax 2-ax +1>0的解集为R ,若“p 或q ”与“非q ”同时为真命题,求实数a 的取值范围.
解:命题p :方程x 2+2ax +1=0有两个大于-1的实数根,等价于
⎩⎪⎨⎪⎧
Δ=4a 2-4≥0,x 1+x 2>-2,
(x 1+1)(x 2+1)>0,⇔⎩⎪⎨⎪
⎧a 2
-1≥0,
-2a >-2,2-2a >0,
解得a ≤-1. 命题q :关于x 的不等式ax 2
-ax +1>0的解集为R ,等价于a =0或⎩
⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0.即
⎩
⎪⎨⎪⎧a >0,
a 2-4a <0. 因为“p 或q ”与“非q ”同时为真命题,即p 真且q 假,
所以⎩
⎪⎨⎪⎧a ≤-1,
a <0或a ≥4,解得a ≤-1.
故实数a 的取值范围是(-∞,-1],
由于⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0,⇔⎩
⎪⎨⎪⎧a >0,a 2-4a <0,解得0<a <4,所以0≤a <4.
第一章常用逻辑用语
1.4 全称量词与存在量词
1.4.1 全称量词
1.4.2 存在量词
A级基础巩固
一、选择题
1.下列命题中,不是全称命题的是()
A.任何一个实数乘以0都等于0
B.自然数都是正整数
C.每一个向量都有大小
D.一定存在没有最大值的二次函数
解析:D选项是特称命题.
答案:D
2.下列命题中特称命题的个数是()
(1)至少有一个偶数是质数.
(2)∃x0∈R,log2x0>0.
(3)有的实数大于零.
A.0B.1C.2D.3
解析:(1)中含有存在量词“至少”,所以是特称命题.
(2)中含有存在量词符号“∃”,所以是特称命题.
(3)中含有存在量词“有的”,所以是特称命题.
答案:D
3.下列命题不是“∃x0∈R,x20>3”的表述方法的是()
A.有一个x0∈R,使x20>3
B.对有些x0∈R,使x20>3
C.任选一个x0∈R,使x20>3
D.至少有一个x0∈R,使x20>3
解析:选项C中“任选一个”是全称量词,没有“∃”的含义.
答案:C
4.下列特称命题中,假命题是()
A.∃x0∈R,x20-2x0-3=0
B.至少有一个x0∈Z,x0能被2和3整除
C.存在两个相交平面垂直于同一直线
D.∃x0∈{x|x是无理数},x20是有理数
解析:垂直于同一直线的两个平面是平行的,所以找不到两个相交平面垂直于同一直线.
答案:C
5.若存在x0∈R,使ax20+2x0+a<0,则实数a的取值范围是()
A.a<1 B.a≤1
C.-1<a<1 D.-1<a≤1
答案:A
二、填空题
6.若命题p:“∀x∈[0,1],a≥e x”为真命题,则a的取值范围是________.解析:因为函数y=e x在[0,1]上为增函数,
所以1≤y≤e,
若p为真,则a≥(e x)max=e.
答案:[e,+∞)
7.给出四个命题:①末位数是偶数的整数能被2整除;②有的菱形是正方形;③存
在实数x ,x >0;④对于任意实数x ,2x +1是奇数.其中特称命题为________(填序号).
答案:②③
8.若∀x ∈R ,f (x )=(a 2-1)x 是单调减函数,则a 的取值范围是________. 解析:依题意有:
0<a 2
-1<1⇔⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1>0,a 2-1<1,⇔⎩⎪⎨⎪⎧a <-1或a >1,-2<a <2,
⇔
-2<a <-1或1<a < 2. 答案:(-2,-1)∪(1,2) 三、解答题
9.首先判断下列命题是全称命题还是特称命题,然后写出命题的否定,并判断其真假.
(1)有些素数是奇数;
(2)所有的矩形都是平行四边形;
(3)不论m 取何实数,方程x 2+2x -m =0都有实数根; (4)∃x 0∈R ,x 20+2x 0+5>0.
解:(1)是特称命题,其否定为:所有的素数都不是奇数,假命题. (2)是全称命题,其否定为:存在一个矩形,不是平行四边形,假命题. (3)是全称命题,其否定为:存在实数m ,使得x 2+2x -m =0没有实数根, 因为Δ=4+4m <0,即当m <-1时,一元二次方程没有实根,所以其否定是真命题. (4)是特称命题,其否定为:∀x ∈R ,x 2+2x +5≤0,因为x 2+2x +5=(x +1)2+4≥4,所以命题的否定是假命题.
10.关于x 的函数y =x 2-(a +1)x +2a 对于任意a ∈[-1,1]的值都有y >0,求实数x 的取值范围.
解:设f (a )=x 2-(a +1)x +2a ,则有f (a )=(2-x )a +x 2-x ,a ∈[-1,1],因为a ∈[-1,1]时,y =f (a )>0恒成立,则
(1)当x =2时,f (a )=2>0显然成立;
(2)当x ≠2时,由f (a )>0在a ∈[-1,1]上恒成立,得⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)>0,f (1)>0,即⎩⎪⎨
⎪⎧x 2-2>0,
x 2-2x +2>0,
解得x >2或x <- 2.
综上可得:x >2或x <- 2.
B 级 能力提升
1.四个命题:①∀x ∈R ,x 2-3x +2>0恒成立;②∃x ∈Q ,x 2=2;③∃x ∈R ,x 2
+1=0;④∀x ∈R ,4x 2>2x -1+3x 2.其中真命题的个数为( )
A .0个
B .1个
C .2个
D .3个
答案:A
2.若命题“∃x ∈R ,使得x 2+(1-a )x +1<0”是真命题,则实数a 的取值范围为______________.
解析:由题意可知,Δ=(1-a )2-4>0, 解得a <-1或a >3.
答案:(-∞,-1)∪(3,+∞)
3.若∀x ∈R ,函数f (x )=mx 2+x -m -a 的图象和x 轴恒有公共点,求实数a 的取值范围.
解:(1)当m =0时,f (x )=x -a 与x 轴恒相交, 所以a ∈R.
(2)当m ≠0时,二次函数f (x )=mx 2+x -m -a 的图象和x 轴恒有公共点的充要条件是Δ=1+4m (m +a )≥0恒成立,即4m 2+4am +1≥0恒成立.
又4m 2+4am +1≥0是一个关于m 的二次不等式,恒成立的充要条件是Δ=(4a )2-16≤0,解得-1≤a ≤1.
综上所述,当m =0时,a ∈R ; 当m ≠0,a ∈[-1,1].
第一章常用逻辑用语
1.4 全称量词与存在量词
1.4.3 含有一个量词的命题的否定
A级基础巩固
一、选择题
1.命题“所有实数的平方都是正数”的否定为()
A.所有实数的平方都不是正数
B.有的实数的平方是正数
C.至少有一个实数的平方不是正数
D.至少有一个实数的平方是正数
解析:全称命题的否定是特称命题,所以“所有实数的平方都是正数”的否定是“至少有一个实数的平方不是正数”.
答案:C
2.已知命题p:任意的x∈R,x>sin x,则p的否定形式为()
A.綈p:存在x∈R,x<sin x
B.綈p:任意x∈R,x≤sin x
C.綈p:存在x∈R,x≤sin x
D.綈p:任意x∈R,x<sin x
答案:C
3.命题“∀x∈R,∃x∈N*,使得n≥x2”的否定形式是()
A.∀x∈R,∃x∈N*,使得n<x2
B.∀x∈R,∀x∈N*,使得n<x2
C.∃x∈R,∃x∈N*,使得n<x2
D.∃x∈R,∀x∈N*,使得n<x2
解析:∀的否定是∃,∃的否定是∀,n≥x2的否定是n<x2.
答案:D
4.命题“∃x0∈R,使得f(x0)=x0”的否定是()
A.∀x∈R,都有f(x)=x
B.不存在x∈R,使得f(x)≠x
C.∀x∈R,都有f(x)≠x
D.∃x∈R,使得f(x0)≠x0
解析:命题的否定为∀x∈R,都有f(x)≠x.
答案:C
5.已知命题p:∀x∈R,x2-2x+1>0;命题q:∃x∈R,sin x=1.则下列判断正确的是()
A.綈q是假命题B.q假命题
C.綈p是假命题D.p是真命题
答案:A
二、填空题
6.已知命题p:∃x∈R,x2-3x+3 ≤0,则綈p为________.
答案:∀x∈R,x2-3x+3>0
7.命题“过平面外一点与已知平面平行的直线在同一平面内”的否定是________.解析:由题意知,原命题的否定是“过平面外一点与已知平行的直线中,有些直线是不在同一平面内的”.
答案:“过平面外一点与已知平面平行的直线中,有些直线是不在同一平面内的”
8.已知函数f(x)=x2+mx+1,若命题“∃x0>0,f(x0)<0”为真,则m的取值范围
是________.
解析:由条件知⎩⎨⎧-m 2>0,
m 2-4>0,
所以m <-2.
答案:(-∞,-2) 三、解答题
9.已知命题p :“至少存在一个实数x 0∈[1,2],使不等式x 2+2ax +2-a >0成立”为真,试求参数a 的取值范围.
解:由已知得綈p :∀x ∈[1,2],x 2+2ax +2-a ≤0成立. 所以设f (x )=x 2+2ax +2-a ,
则⎩⎪⎨⎪⎧f (1)≤0,f (2)≤0,所以⎩
⎪⎨⎪⎧1+2a +2-a ≤0,4+4a +2-a ≤0, 解得a ≤-3,
因为綈p 为假,所以a >-3, 即a 的取值范围是(-3,+∞).
10.已知命题p :∀m ∈[-1,1],不等式a 2-5a -3≥m 2+8;命题q: ∃x ,使不等式x 2+ax +2<0.若p 或q 是真命题,綈q 是真命题,求a 的取值范围.
解:根据p 或q 是真命题,綈q 是真命题,得p 是真命题,q 是假命题. 因为m ∈[-1,1],所以 m 2+8∈[22,3],
因为∀m ∈[-1,1], 不等式a 2-5a -3≥
m 2+8,
所以a 2-5a -3≥3,所以a ≥6或a ≤-1. 故命题p 为真命题时,a ≥6或a ≤-1. 又命题q :∃x ,使不等式x 2+ax +2<0, 所以Δ=a 2-8>0,
所以a>22或a<-22,
从而命题q为假命题时,-22≤a≤22,
所以命题p为真命题,q为假命题时,
a的取值范围为-22≤a≤-1.
B级能力提升
1.已知命题p:“a=1”是“∀x>0,x+a
x≥2”的充要条件,命题q:∃x0∈R,
x2+x-1>0.则下列结论中正确的是()
A.命题“p∧q”是真命题;
B.命题“p∧綈q”是真命题;
C.命题“綈p∧q”是真命题;
D.命题“綈p∨綈q”是假命题.
答案:C
2.已知命题p:∀x>0,总有(x+1)e x>1,则綈p为________.
解析:利用全称命题的否定是特称命题求解.
“∀x>0,总有(x+1)e x>1”的否定是“∃x0>0,使得(x0+1)e x0≤1”.
答案:∃x0>0,使得(x0+1)ex0≤1
3.写出命题“已知a=(1,2),存在b=(x,1),使a+2b与2a-b平行”的否定,判断其真假并给出证明.
解:命题的否定:已知a=(1,2),则对任意的b=(x,1),a+2b与2a-b都不平行,是一个假命题.
证明如下:假设存在b=(x,1)使a+2b与2a-b平行,则a+2b=(1,2)+2(x,1)=(2x+1,4).
2a-b=2(1,2)-(x,1)=(2-x,3).
因为a+2b与2a-b平行,
所以存在λ∈R ,使得a +2b =λ(2a -b ). 即(2x +1,4)=λ(2-x ,3).
所以⎩⎪⎨⎪⎧2x +1=λ(2-x ),4=3λ,
⇒2x +1=43(2-x ).
解得x =1
2
.
这就是说存在b =⎝
⎛⎭
⎪⎫
12,1使a +2b 与2a -b 平行,故已知命题为真命题,其否定为假
命题.
章末复习课
[整合·网络构建]
[警示·易错提醒]
1.有关真假命题的判断方法
(1)是灵活根据题干和选择项进行判断,主要是选出错误的命题,所以可以利用特例法确定选择项,即只需举出一个反例即可说明命题是假命题.
(2)对于较难判断的问题,可以转化为逆否命题来解决.
2.正确理解逻辑联结词的含义
(1)已知命题p、q,只要有一个命题为假,p∧q就为假;只要有一个为真,p∨q就为真,綈p与p真假相对.
(2)注意命题的否定与命题的否命题的区别,这是两个很容易混淆的概念,要准确把握它们的基本形式,不能混淆.
3.解决全称量词与存在量词问题需要注意的两个方面
(1)准确掌握含有全称量词与存在量词的命题的否定形式,这两类命题的否定形式有。