专题一 集合与常用逻辑用语-2021届高三《新题速递•数学》1月刊(江苏专用 适用于高考复习)
展开专题一 集合与常用逻辑用语
一、多选题
1.(2020·吉林吉林市·蛟河一中高一月考)设:,:.若是的必要不充分条件,则实数可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】
分别解分式不等式与一元二次不等式,求出成立时对应的的范围,再根据包含关系列不等式求解即可.
【详解】
由不等式,解得.
由,得.
因为是的必要不充分条件,
是的真子集,
所以,解得,
故实数的取值范围是,只有B,D满足题意.
故选:BD.
2.(2020·江苏高一课时练习)集合,是实数集的子集,定义且,叫做集合的对称差,若集合,,则以下说法正确的是( )
A. B. C. D. E.
【答案】BCD
【分析】
计算得到,,再根据集合的新定义计算得到答案.
【详解】
解:对A,,故A错误;
对B,,故B正确;
对C,且,故C正确;
对D,且,故D正确;
对E,,故E错误.
故选:BCD.
二、单选题
3.(2020·吉林吉林市·蛟河一中高一月考)已知全集,集合,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据集合补集运算,求得,再结合并集的运算,即可求解.
【详解】
由题意,全集,,可得,
又集合,所以.
故选:B.
4.(2020·河北张家口市·高一期中)若集合,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据函数的定义域和值域分别求解出集合,由此判断出正确的的选项.
【详解】
因为中,所以,所以,
又因为中,所以,
所以,所以成立,
故选:C.
5.(2020·洮南市第一中学高三月考(文))已知全集,集合,,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
化简集合,由韦恩图可知阴影部分所表示的集合为,根据并集的概念运算可得结果.
【详解】
由得,所以,
因为,所以,所以,
图中阴影部分所表示的集合为.
故选:A
【点睛】
关键点点睛:由韦恩图得到阴影部分所表示的集合为是解题关键.
6.(2020·山东潍坊市·高一月考)设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】
解出不等式,利用集合包含关系即可判断.
【详解】
由可得,
所以,
因为Ü
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
7.(2020·山东潍坊市·高一月考)命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】
由含量词命题否定的定义,写出命题的否定即可.
【详解】
命题“,”的否定是:,,
故选:C
8.(2020·巩义市第四高级中学高一期中)已知全集,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
先求再与集合进行交集运算即可求解.
【详解】
全集,,
则,又,所以.
故选:B
9.(2020·盂县第三中学校高一期中)设集合,,若,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】B
【分析】
根据公式解出集合,再根据交集的运算即可列出关系式,求解即可.
【详解】
解:由,解得,因为,
所以或,解得或,
即实数的取值范围是或
故选:B.
10.(2021·河北张家口市·高三期末)已知命题,.若为假命题,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由题可得命题p的否定为真命题,即可由此求解.
【详解】
为假命题,
,为真命题,
故恒成立,
在的最小值为,
∴.
故选:A.
11.(2021·陕西西安市·长安一中高二期末(理))“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】
解方程,再利用充分条件和必要条件的定义判断
【详解】
方程的解集为或,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
12.(2019·四川成都市·成都外国语学校高新校区高二期中)已知命题:,命题:,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
先求出命题p对应的取值范围,再由题得出集合包含关系,即可求出.
【详解】
将,化为,
即:或,
若是的充分不必要条件,所以是的充分不必要条件,
即,
故.
故选:A.
【点睛】
结论点睛:本题考查根据充分不必要条件求参数,一般可根据如下规则判断:
(1)若是的必要不充分条件,则对应集合是对应集合的真子集;
(2)若是的充分不必要条件,则对应集合是对应集合的真子集;
(3)若是的充分必要条件,则对应集合与对应集合相等;
(4)若是的既不充分又不必要条件,则对应的集合与对应集合互不包含.
13.(2020·四川省仁寿县文宫中学高二期中(理))下列四个命题中正确命题的个数是( ).
①“函数的最小正周期为”为真命题;
②,;
③“若,则”的逆否命题是:若,则;
④“,”的否定是“,”.
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
利用正弦型函数的周期公式可判断①的正误;利用指数函数的值域可判断②的正误;利用原命题与逆否命题的关系可判断③的正误;利用特称命题的否定可判断④的正误.
【详解】
对于①,函数的最小正周期是,命题①错误;
对于②,,是真命题,该命题的否定是假命题,命题②错误;
对于③,“若,则”的逆否命题是:若,则,命题③正确;
对于④,“,”的否定是“,”,命题④错误.
因此,正确的命题的序号是③.
故选:B.
14.(2020·四川省仁寿县文宫中学高二期中(理))“”是“”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
【分析】
根据充分必要条件的定义判断.
【详解】
由可得,反之由也可得,
∴“”是“”的充要条件.
故选:C.
15.(2020·河南许昌市·许昌高中高二月考(文))命题“对,”的否定为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】
利用全称命题“,”的否定是特称命题“,”,直接得到结果即可.
【详解】
根据全称命题“,”的否定为“,”,
可知命题“对,”的否定为 “,”.
故选:C.
16.(2019·成都市第十八中学校高二期中(文))命题“,”的否定是( ).
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】
根据全称命题的否定是特称命题进行判断即可.
【详解】
因为命题“,”为全称命题,所以其否定为特称命题,即,.
故选:D.
17.(2020·江苏高一课时练习)命题“若a2+b2=0则a=0且b=0”的否定是( )
A.若a2+b2≠0,则a≠0且b≠0 B.若a2+b2=0,则ab≠0
C.若a2+b2≠0,则a≠0或b≠0 D.若a2+b2=0,则a2+b2≠0
【答案】D
【分析】
由命题的否定定义可得所给命题的否定.
【详解】
解:命题“若a2+b2=0,则a=0且b=0”的否定是“若a2+b2=0,则a2+b2≠0”,
故选:D.
18.(2020·江苏高一课时练习)设集合A={x|x2﹣5x﹣6<0},B={x|x﹣2<0},则A∩B=( )
A.{x|﹣3<x<2} B.{x|﹣2<x<2} C.{x|﹣6<x<2} D.{x|﹣1<x<2}
【答案】D
【分析】
首先解二次不等式得到,再求即可.
【详解】
,.
所以.
故选:D.
19.(2020·江苏高一课时练习)命题“存在实数,使关于x的方程有实数根”的否定是( )
A.存在实数,使关于x的方程无实根
B.不存在实数,使关于x的方程有实根
C.对任意实数,方程无实数根
D.至多有一个实数,使关于x的方程有实根
【答案】C
【分析】
根据全称命题与存在性命题的关系,准确改写,即可求解.
【详解】
由题意,命题“存在实数m,使关于x的方程x2+mx﹣1=0有实数根”是存在性命题,
根据全称命题与存在性命题的关系,可得命题的否定为:“对任意实数m,方程x2+mx﹣1=0无实数根” .
故选:C.
20.(2020·江苏高一课时练习)命题“∃x∈R,x2﹣x+1<0”的否定是( )
A.∀x∈R,x2﹣x+1≥0 B.∀x∈R,x2﹣x+1>0
C.∃x∈R,x2﹣x+1≥0 D.∃x∈R,x2﹣x+1>0
【答案】A
【分析】
根据特称命题的否定是全称命题可得答案.
【详解】
解:因为特称命题的否定是全称命题,
所以命题“∃x∈R,x2﹣x+l<0”的否定是“∀x∈R,x2﹣x+1≥0”.
故选:A.
21.(2020·浙江高一期末)集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
将集合、进行化简,利用奇数集是整数集的子集可判断得出结论.
【详解】
,,
当时,为奇数,为整数,且奇数集是整数集的子集,
所以,.
故选:C.
22.(2021·黑龙江哈尔滨市第六中学校高二期末(文))已知,,则命题“,使与平行”的否定是( )
A.,使与平行 B.,使与不平行
C.,使与平行 D.,使与不平行
【答案】D
【分析】
根据特称命题的否定变换形式即可得出结果.
【详解】
命题“,使与平行”,
命题的否定:,使与不平行,
故选:D
23.(2021·黑龙江哈尔滨市第六中学校高二期末(文))命题:“”是命题:“曲线”表示双曲线”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
【答案】A
【分析】
根据双曲线的标准方程,满足,求出的取值范围,再利用充分条件、必要条件的定义即可求解.
【详解】
曲线表示双曲线,
可得,解得,
命题:“”是命题:“曲线”表示双曲线”的充要条件,
故选:A
24.(2020·江苏高一课时练习)已知集合A,B,定义A﹣B={x|x∈A且x∉B},A+B={x|x∈A或x∈B},则对于集合M,N下列结论一定正确的是( )
A.M﹣(M﹣N)=N B.(M﹣N)+(N ﹣M)=
C.(M+N)﹣M=N D.(M﹣N)∩(N ﹣M)=
【答案】D
【分析】
根据集合的新定义逐一判断即可.
【详解】
解:根据题中的新定义得:M﹣N={x|x∈M且x},
且,
或,
对于A,M﹣(M﹣N)=M∩ N,故A不正确;
对于B,设,,
则(M﹣N)+(N ﹣M)= ,故B不正确;
对于C,设,,
则(M+N)﹣M=,故C不正确;
对于D,根据题中的新定义可得:(M﹣N)∩(N﹣M)=.
故选:D.
25.(2020·江苏高一课时练习)若集合M={y|y=x2,x∈Z},N={x|x2﹣6x﹣27≥0,x∈R},全集U=R,则M∩()的真子集的个数是( )
A.15 B.7 C.16 D.8
【答案】B
【分析】
求出集合N中x的取值,再求出M∩(),进而可得真子集的个数.
【详解】
∵N={x|x2﹣6x﹣27≥0}
={x|x≥9或x≤﹣3}.
∴={x|﹣3<x<9},
∴M∩()={0,1,4}.
∴M∩()的真子集的个数为23﹣1=7.
故选:B.
26.(2020·江苏高一课时练习)已知:p:A={x|x2﹣2x﹣3≤0},q:B={x|x2﹣2mx+m2﹣4≤0},若p是¬q成立的充分不必要条件,求m的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣3)∪(5,+∞) B.(﹣3,5)
C.[﹣3,5] D.(﹣∞,﹣3]∪[5,+∞)
【答案】A
【分析】
求出集合A,B,由题可得Ü,即可求出.
【详解】
解:由,解得:.
.
由,解得:.
∴q:B={x|x2﹣2mx+m2﹣4≤0}=[m﹣2,m+2],
.
∵p是¬q成立的充分不必要条件,
Ü,
或,
解得或.
∴m的取值范围是.
故选:A.
【点睛】
结论点睛:本题考查根据充分不必要条件求参数,一般可根据如下规则判断:
(1)若是的必要不充分条件,则对应集合是对应集合的真子集;
(2)若是的充分不必要条件,则对应集合是对应集合的真子集;
(3)若是的充分必要条件,则对应集合与对应集合相等;
(4)若是的既不充分又不必要条件,则对应的集合与对应集合互不包含.
27.(2020·江苏高一课时练习)下列结论错误的是( )
A.命题:“若x2﹣3x+2=0,则x=2”的逆否命题为“若x≠2,则x2﹣3x+2≠0”
B.“a>b”是“ac2>bc2”的充分不必要条件
C.命题“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是“∀x∈R,x2﹣x≤0”
D.若“p∨q”为假命题,则p,q均为假命题
【答案】B
【分析】
根据逆否命题的定义可判断A;根据充分、必要条件的定义可判断B;根据特称命题的否定为全称命题可判断C;根据或命题的性质可判断D.
【详解】
A.命题:“若x2﹣3x+2=0,则x=2”的逆否命题为“若x≠2,则x2﹣3x+2≠0”,正确,不符合题意;
B.“a>b”是“ac2>bc2”必要不充分条件,不正确,符合题意;
C.根据特称命题的否定为全称命题,可得“∃x∈R,x2﹣x>0”的否定是“∀x∈R,x2﹣x≤0”,正确,不符合题意;
D.若“p∨q”为假命题,则p,q均为假命题,正确,不符合题意.
故选:B.
28.(2020·江苏高一课时练习)已知命题p:∀x∈R,x2﹣2x>0,则( )
A.¬p:∃x0∈R,x2﹣2x<0 B.¬p:∀x∈R,x2﹣2x<0
C.¬p:∃x0∈R,x2﹣2x≤0 D.¬p:∀x∈R,x2﹣2x≤0
【答案】C
【分析】
由全称命题的否定为特称命题可得.
【详解】
根据全称命题的否定为特称命题,
可得.
故选:C.
第II卷(非选择题)
三、双空题
29.(2020·巩义市第四高级中学高一期中)已知全集,集合,.若,则实数的取值范围是________.当时,________.
【答案】
【分析】
分别解不等式,化简集合,,求出;根据列出不等式求解,得出的范围;由,化简集合,由交集的概念,即可得出结果.
【详解】
由得,所以.
由,得,解得或,
所以或;因此,
又因为,所以,解得.
所以实数的取值范围是.
当时,,所以.
故答案为:;.
四、解答题
30.(2021·安徽师范大学附属中学高一期末)记函数的定义域为集合,函数的定义域为集合.
(1)求集合;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;(2).
【分析】
(1)根据对数有意义的条件得到真数大于零的不等式,解二次不等式求得集合B;
(2)根据根式有意义的条件,并结合指数函数的性质解不等式得到集合A,根据交集的意义得到A是B的子集,根据集合包含关系列出关于a的不等式,求得a的取值范围.
【详解】
解:(1)为使函数有意义,必须且只需,
,或.
或.
(2)由已知得: ,
又,,
由(1)知,或,,
,即实数a的取值范围时.
【点睛】
本题主要考查与指数、对数相关的函数的定义域的求法,涉及指数函数的性质和指数不等式,集合的交集和及和包含关系,难度不大.
先解不等式求得函数的定义域是关键,注意集合的交集的结果转化为集合的包含关系.
31.(2020·云南省镇雄县第四中学高一月考)写出下列命题的否定,并判断其真假:
(1),;
(2),;
(3)所有的正方形都是矩形.
【答案】(1)存在,,假命题;(2)任意,,真命题;(3)至少存在一个正方形不是矩形,假命题.
【分析】
(1)全称量词改为存在量词,大于改为小于等于;
(2)存在量词改为全称量词,等于改为不等于;
(3)全称量词改为存在量词,是改为不是.
【详解】
(1)存在,,真假性:假命题.
(2)任意,,真假性:真命题.
(3)至少存在一个正方形不是矩形,真假性:假命题.
【点睛】
关键点点睛:掌握全称量词的否定是存在量词,存在量词的否定是全称量词是解题关键.
32.(2020·四川省仁寿县文宫中学高二期中(理))已知命题:不等式的解集为,命题:是减函数,若或为真命题,且为假命题,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】
分别求出命题,为真时的的范围,再由复合命题的真确定参数范围.
【详解】
不等式的解集为,须,即是真命题时,,函数是上的减函数,须,即是真命题时,,
∵为真命题,为假命题,∴、中一个为真命题,另一个为假命题,
当真,假时,且,此时无解,
当假,真时,且,此时,
因此.
故答案为:.
【点睛】
方法点睛:本题考查由命题的真假求参数,考查指数函数性质,考查复合命题的真假判断.掌握复合命题的真值解题关键.复合命题的真值表:
真
真
真
真
假
真
假
真
假
假
假
真
真
假
真
假
假
假
假
真
33.(2020·河南许昌市·许昌高中高二月考(文))已知命题:的定义域为,命题:方程表示焦点在轴上的双曲线,若为真命题,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】
先化简两个命题得到的取值范围,再由题得到不等式组,解不等式组得解.
【详解】
若为真命题,则的定义城为,
则对任意,,即方程没有实数根,
所以,即.
若为真命题,则方程表示焦点在轴上的双曲线,
所以,解得.
因为为真命题,所以为真命题且为真命题,
所以,解得,
所以实数的取值范围是.
【点睛】
结论点睛:复合命题的真假的判断口诀:真“非”假,假“非”真,一真“或”为真,两真“且”才真.
34.(2021·陕西西安市·长安一中高二期末(文))已知,关于的方程有实数根.若“”为真,“”为假,,求实数的取值范围.
【答案】.
【分析】
本题考查了逻辑联结词,首先按照真命题求解出与的范围,然后分析条件可判断出与一真一假,再分类讨论真假与假真的两种情况,最后取并集即可.
【详解】
解:若为真,则;
若为真,则,即,.
因为“”为真,“”为假,所以与一真一假.
若为真,为假,则,
若为真,为假,则,
综上可知,实数的取值范围为.
故答案为:.
【点睛】
关于逻辑联结词的考查,需要注意:
(1)求解每个命题的范围时,需要按照真命题求解;
(2),有真则真;,有假则假;,与原命题真假相反;如果“”为真,“”为假,则与一真一假,需要分类讨论.
35.(2019·成都市第十八中学校高二期中(文))已知,:函数是上的减函数;:当时,函数恒成立.若为假命题且是真命题,求的取值范围.
【答案】.
【分析】
求出命题是真命题时的范围,对于命题,将函数恒成立转化为函数的最值问题,然后解不等式求出的范围,再分真假和假真讨论,求的取值范围.
【详解】
若命题是真命题,则;
若命题是真命题,由及对勾函数的性质得,函数的值域为,
由函数恒成立
∴有;
若为假命题且是真命题,则,有且只有一个为真.
(I)若真假,则,解得;
(II)若假真,则,解得;
故实数的取值范围是.
【点睛】
方法点睛:借助逻辑联结词求解参数范围问题
第一步:求命题p,q对应的参数的范围.
第二步:根据已知条件构造新命题,如本题构造新命题“p真q假”或“p假q真”.
第三步:根据新命题的真假,确定参数的范围.
36.(2020·江苏高一课时练习)设集合B是集合An={1,2,3,……,3n﹣2,3n﹣1,3n},n∈N*的子集.记B中所有元素的和为S(规定:B为空集时,S=0).若S为3的整数倍,则称B为An的“和谐子集”.求:
(1)集合A1的“和谐子集”的个数;
(2)集合An的“和谐子集”的个数.
【答案】(1)4;(2).
【分析】
(1)由集合的子集可得:集合A1的“和谐子集”为:共4个;
(2)由定义的理解,分类讨论的数学思想方法可得:讨论集合中的“和谐子集”的情况,以新增元素3n+1,3n+2,3n+3为标准展开讨论即可得解.
【详解】
解:(1)由题意有:A1=,
则集合A1的“和谐子集”为:共4个,
故答案为:4;
(2)记An的“和谐子集”的个数等于an,即An有an个所有元素的和为3的整数倍的子集,
另记An有bn个所有元素的和为3的整数倍余1的子集,有个所有元素的和为3的整数倍余2的子集
易知:a1=4,b1=2,=2,
集合An+1={1,2,3,……,3n﹣2,3n﹣1,3n,3n+1,3n+2,3n+3}的“和谐子集”有以下4种情况,(考查新增元素3n+1,3n+2,3n+3)
①集合集合An={1,2,3,……,3n﹣2,3n﹣1,3n}的“和谐子集”共an个,
②仅含一个元素的“和谐子集”共an个,
同时含两个元素3n+1,3n+2的“和谐子集”共an个,
同时含三个元素的“和谐子集”共an个,
③仅含一个元素3n+1的“和谐子集”共cn个,
同时含两个元素3n+1,3n+3的“和谐子集”共cn个,
④仅含一个元素3n+2的“和谐子集”共bn个,
同时含两个元素3n+2,3n+3的“和谐子集”共bn个,
所以集合An+1的“和谐子集”共有an+1=4an+2bn+2cn,
同理:bn+1=4bn+2an+2cn,cn+1=4cn+2an+2cn,
所以,所以数列是以a1﹣b1=2为首项,2为公比的等比数列,
求得:an=bn+2n,
同理an=cn+2n,
又an+bn+cn=23n,
解得:
故答案为:
【点睛】
思路点睛:由到,“和谐子集”的确定是解题的难点,这里相当于在原来的基础上,把新增元素放到的子集中去,比如在的“和谐子集”中的添加元素,有四种情况:第一种,不添加,第二种,仅仅添加3(n+1),第三种,添加3n+1,3n+2,第四种三个元素全添加,而原来不是“和谐子集”的子集,添加这三个元素中的一个或几个,也可能变成“和谐子集",这样就得到同样的道理,也可以得到的表达式,通过数列的知识不难求得.
37.(2020·江苏高一课时练习)(1)已知集合A={x|mx2﹣2x+3=0,m∈R},若A有且只有两个子集,求m的值.
(2)若a,b∈R,集合,求b﹣a的值.
【答案】(1)0或;(2)2.
【分析】
(1)集合A={x|mx2﹣2x+3=0,m∈R},若A有且只有两个子集,则方程mx2﹣2x+3=0有且只有一个根可求得答案;
(2)根据集合相等元素相同可建立相等关系可得答案.
【详解】
(1)集合A={x|mx2﹣2x+3=0,m∈R},若A有且只有两个子集,则方程mx2﹣2x+3=0有且只有一个根,
当m=0时,满足,
当△=4﹣12m=0,即m=,满足,
故m的值为0或,
(2)a、b∈R,集合{1,a+b,a}={0,,b},
则a≠0,即a+b=0,则b=﹣a,
此时{1,0,a}={0,﹣1,b},
则a=﹣1,b=1,
∴b﹣a=2.
【点睛】
两个集合的元素完全相同就是相等,只要有一个元素不同就是不相等,要一一比较两个集合中的元素.
38.(2020·江苏高一课时练习)已知集合,集合.
(1)求集合;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)求解分式不等式的解集,即可得到答案;
(2)先求出,若,则,然后利用集合间的包含关系求解参数的取值范围.
【详解】
解:(1)由,得,
解可得,
∴.
(2),
由得, ,
∵得,
所以或,
所以的范围为.
【点睛】
解答本题时要注意以下几点:
(1)分式方程的解法要转化为二次不等式来解,但要注意分母不为零;解含有参数的二次不等式时,要注意根的个数及根的大小比较;
(2)根据集合间的运算结果求参数取值范围时,先确定出两集合之间的关系,然后列出关于参数的不等式或不等式组求解.
39.(2020·江苏高一课时练习)已知全集U=R,A={x|2≤x<7},B={x|x2﹣10x+9<0},C={x|a<x<a+1}.
(1)求,;
(2)如果,求实数a的取值范围.
【答案】(1),或;(2)或.
【分析】
(1)首先求出,再求和即可。
(2)根据得到或,即可得到答案。
【详解】
(1),,
所以,或,
或。
(2)因为,所以或,即或。
所以实数的取值范围为或。
40.(2020·四川省成都市盐道街中学高二期中)已知方程有实数解,对任意恒成立,若命题真、真,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】
先化简命题,再由命题真、真,得到为假,为真,解不等式组即得解.
【详解】
命题方程有实数解,
∴,解得或.
命题对任意恒成立,
∴,解得.
若命题为真,为真,
∴为假,为真.
所以,解得.
∴实数的取值范围是.
【点睛】
结论点睛:复合命题的真假判断口诀:真“非”假,假“非”真,一真“或”为真,两真“且”才真.
41.(2020·江苏高一课时练习)已知:,:,若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】
先分别解不等式,得到两不等式的解集,根据是的必要不充分条件,得到是的充分不必要条件,由此列出不等式求解,即可得出结果.
【详解】
由得,即,则,即,
记;
由得,解得,
记,
∵是的必要不充分条件,
∴是的充分不必要条件,
则是的真子集,
所以,解得,
故所求实数的取值范围是.
【点睛】
结论点睛:
由充分条件与必要条件求参数时,一般可根据如下规则判断:
(1)若是的必要不充分条件,则对应集合是对应集合的真子集;
(2)是的充分不必要条件, 则对应集合是对应集合的真子集;
(3)是的充分必要条件,则对应集合与对应集合相等;
(4)是的既不充分又不必要条件, 对的集合与对应集合互不包含.
42.(2020·江苏高一课时练习)已知集合A={x|x2﹣3x+2≤0},函数f(x)=x2﹣2ax+1.
(1)当a≠0时,解关于x的不等式f(x)≤3a2+1;
(2)若命题“存在x0∈A,使得f(x0)≤0”为假命题,求实数a的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)a<1.
【分析】
(1)将函数不等式整理并分解为(x+a)(x﹣3a)≤0,讨论a的符号即可得解集.
(2)由已知特称命题为假命题,则该命题的否定为真命题,利用参变分离法有在x∈[1,2]上恒成立,求参数范围即可.
【详解】
(1)不等式f(x)≤3a2+1整理得x2﹣2ax﹣3a2≤0,即(x+a)(x﹣3a)≤0,
若a>0,则解集为[﹣a,3a];若a<0,则解集为[3a,﹣a].
(2)由集合描述知:A={x|1≤x≤2},命题“存在x0∈A,使得f(x0)≤0”的否定为:“对任意的x∈[1,2],均有x2﹣2ax+1>0成立”为真命题,即,
只需,而当x=1时,取最小值,
∴2a<2,即a<1.
【点睛】
结论点睛:由参变分离得到函数不等式在区间D上恒成立,一般有以下结论.
1、:即可.
2、:即可.
43.(2020·四川成都市·川大附中高二期中(理))命题,,命题,使得成立.
(1)若为真,为假,求实数的取值范围.
(2)已知,若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)由得真时的范围,由得题所表示的集合为,进而由,一真一假,列式求范围即可;
(2)设命题表示的集合为,再由列式求解即可.
【详解】
(1)命题,,
则,解得,
∴命题所表示的集合为,
命题,使,即,
∵为增函数,∴解得,
∴命题所表示的集合为,
若为真,为假,则,一真一假,
①若真假,则,解得,
②若假真,则,解得,
综上,的取值范围为.
(2)设命题表示的集合为,
若是的充分不必要条件,则,即,
∴,∴的取值范围为.
44.(2020·江苏高一课时练习)已知集合.
(1)设U=R,求;
(2),若A⊆B,求a的取值范围;
(3)满足C⊆A,求m的取值范围.
【答案】(1)或;(2);(3)
【分析】
(1) 对集合A进行化简,再求;
(2)根据集合包含关系,建立不等式即可求出a的取值范围;
(3)由C⊆A,应分为C为空集和不为空集两种情况讨论,
【详解】
(1).
∵U=R,∴或;
(2)∵,∴.
故a的取值范围是.
(3)①当时,有,解得.
②当时,有解得.
综上:m的取值范围为.
45.(2020·江苏高一课时练习)设集合A={x|﹣x2+3x+10≥0},B={x|x2﹣3ax+2a2<0},若B⊆A,求实数a的取值范围
【答案】[﹣1,]
【分析】
先利用一元二次不等式的解法化简集合A,B,然后由B⊆A,分a=0,a<0,a>0三种情况讨论求解.
【详解】
∵集合A={x|﹣x2+3x+10≥0}={x|﹣2≤x≤5},
B={x|x2﹣3ax+2a2<0}={x|(x﹣a)(x﹣2a)<0},
B⊆A,
∴当a=0时,B=∅,成立;
当a<0时,B={x|2a<x<a},
由B⊆A,得,解得﹣1≤a<0,
当a>0时,B={x|a<x<2a},
由B⊆A,得,解得0<a,
综上,实数a的取值范围是[﹣1,].
46.(2020·江苏高一课时练习)已知集合
(1)若集合,,且,求实数的取值范围;
(2)若集合,且,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)由一元二次不等式的解法可得,,由于以及区间表示集合的条件可得且,根据包含关系列不等式求解即可.
(2)由于,讨论或,可得,或,解得即可.
【详解】
(1)由,
解得,
,.
,
,
因为区间表示集合时,必须满足.
,且,解得.
实数的取值范围是.
(2),.
若,则,解得,
可得,解得,
综上可得.
故实数的取值范围是
【点睛】
易错点睛:解答本题有两个易错点,一是(1)中忘记区间表示集合的条件;二是(2)中忘记讨论的情况.
47.(2020·江苏高一课时练习)已知,
(1)若时,求;
(2)若,求实数m的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)利用集合的并集定义代入计算即可;
(2)求出集合,利用集合包含关系,分类讨论和两种情况,列出关于m的不等式,求解可得答案.
【详解】
(1)当时,,则
即.
(2)或,由,可分以下两种情况:
①当时,,解得:
②当时,利用数轴表示集合,如图
由图可知或,解得;
综上所述,实数m的取值范围是:或,
即
【点睛】
易错点睛:本题考查利用集合子集关系确定参数问题,易错点是要注意:是任何集合的子集,所以要分集合和集合两种情况讨论,考查学生的逻辑推理能力,属于中档题.
48.(2020·江苏高一课时练习)已知命题p:“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0“,命题q:“∃x∈R,使x2+2ax+2﹣a=0“,
(1)写出命题q的否定;
(2)若命题“p且q”是真命题,求实数a的取值范围.
【答案】(1)∀x∈R,使x2+2ax+2﹣a≠0;(2)(﹣∞,﹣2]∪{1}.
【分析】
(1)根据特称命题的否定是全称命题即可写出;
(2)求出命题p,q对应的a的取值范围,由“p且q”是真命题得p真q真,即可求出的范围.
【详解】
(1)∵特称命题的否定是全称命题,
∴命题q:“∃x∈R,使x2+2ax+2﹣a=0”的否定是:∀x∈R,x2+2ax+2﹣a≠0.
(2)命题p:“∀x∈[1,2],x2﹣a≥0”,即对∀x∈[1,2]恒成立,∴a≤1;
命题q:“∃x∈R,使x2+2ax+2﹣a=0”,
∴=4a2﹣4(2﹣a)≥0,解得a≥1或a≤﹣2,
若命题“p且q”是真命题,则p真q真,
则a≤﹣2或a=1.
实数a的取值范围(﹣∞,﹣2]∪{1}.
五、填空题
49.(2020·四川省成都列五中学高二期中(理))已知复数,,则“”是“为纯虚数”的______条件.(填写“充要”、“充分不必要”、“必要不充分”、“既不充分也不必要”中的一个)
【答案】充要
【分析】
利用定义法分别讨论充分性和必要性即可.
【详解】
当时,为纯虚数,充分性成立,
若纯虚数,则,解得,必要性成立,
∴“”是“为纯虚数”的充要条件.
故答案为:充要.
50.(2020·江苏高一课时练习)若“存在x∈[﹣1,1],成立”为真命题,则a的取值范围是___.
【答案】
【分析】
转化为在上有解,不等式右边构造函数,利用单调性求出最大值即可得解.
【详解】
存在x∈[﹣1,1],成立,即在上有解,
设,,
易得y=f(x)在[﹣1,1]为减函数,
所以,即,即,
即,所以,
故答案为:.
【点睛】
关键点点睛:将问题转化为在上有解进行求解是解题关键.
51.(2020·江苏高一课时练习)命题“∀x∈Z,x2+2x+m>0”的否定是________.
【答案】∃x∈Z,x2+2x+m≤0
【分析】
根据全称命题的否定是特称命题可求得结果.
【详解】
因为全称命题的否定是特称命题,
所以命题“∀x∈Z,x2+2x+m>0”的否定是:∃x∈Z,x2+2x+m≤0.
故答案为:∃x∈Z,x2+2x+m≤0.
【点睛】
关键点点睛:根据全称命题的否定是特称命题求解是解题关键.
52.(2020·江苏高一课时练习)设,,,且、、中至少有一个不是空集,则的取值范围是_____.
【答案】
【分析】
本题首先可依次求出集合、集合、集合不是空集时的取值范围,然后取并集,即可得出结果.
【详解】
若集合不是空集,则,解得;
若集合不是空集,则,解得;
若集合不是空集,则,解得,
因为、、中至少有一个不是空集,
所以取并集,即或,的取值范围是,
故答案为:.
53.(2020·江苏高一课时练习)设集合A={x|x2+x﹣1=0},B={x|ax+1=0},若Ü,则实数a的不同取值个数为__个.
【答案】3
【分析】
求出集合,再由,,,代入即可求解.
【详解】
集合A={x|x2+x﹣1=0}=,
∵Ü,则,,,
当时,则无解,即,
当时,代入方程可得,
当,代入方程可得,
所以实数a有3个不同取值.
故答案为:3.
54.(2020·江苏高一课时练习)下列命题正确的个数__
(1)很小的实数可以构成集合;
(2)集合{y|y=x2﹣1}与集合{(x,y)|y=x2﹣1}是同一个集合;
(3)1,,这些数组成的集合有5个元素;
(4)集合{(x,y)|xy≤0,x,y∈R}是指第二和第四象限内的点集.
【答案】0
【分析】
利用集合元素的特征,集合中元素的含义逐一判断可得答案.
【详解】
解:对于(1)很小的实数不满足集合中元素的确定性,所以(1)不正确.
对于(2)集合{y|y=x2﹣1}表示的是函数y=x2﹣1的值域,而集合{(x,y)|y=x2﹣1}表示的是y=x2﹣1图象上的点,故(2)不正确;
对于(3):因为,,不满足集合中的元素是互异的,故(3)不正确;
对于(4)集合{(x,y)|xy≤0,x,y∈R}是指第二和第四象限内的点集及两个坐标轴上的点,故(4)不正确,
故答案为:0.
55.(2020·江苏高一课时练习)设命题p:“实数a满足”,命题q:“∃x∈R,x2+2ax+2﹣a=0”,如果p且q为假,P或q为真,求a的取值范围.
【答案】(﹣∞,﹣2]∪{1}∪(3,+∞)
【分析】
先分别求出命题p,命题q为真命题时a的取值范围,再分p真q假和p假q真讨论列不等式求a的取值范围.
【详解】
解:由已知得,(a﹣1)(a﹣3)≤0且a≠1,∴1<a≤3,
∴p:1<a≤3;
∵“∃x∈R,x2+2ax+2﹣a=0”,∴=4a2﹣4(2﹣a)≥0,
∴(a﹣1)(a+2)≥0,∴a≤﹣2或a≥1,
∴q:a≤﹣2或a≥1,
∵p且q为假,P或q为真,∴p与q一真一假,
当p真q假时,,无解;
当p假q真时,,解得a>3或a=1或a≤﹣2.
综上,a的取值范围(﹣∞,﹣2]∪{1}∪(3,+∞).
【点睛】
方法点睛:借助逻辑联结词求解参数范围问题
第一步:求命题p,q对应的参数的范围.
第二步:根据已知条件构造新命题,如本题构造新命题“p真q假”或“p假q真”.
第三步:根据新命题的真假,确定参数的范围.
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