【学考复习】2024年高中数学学业水平考试(江苏专用)01第一章 集合、常用逻辑用语-讲义
展开1.元素与集合
(1)集合中元素的三个特性: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,表示符号分别为∈和∉.
(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.
(4)常用数集及记法
2.集合间的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集,记作A⊆B(或B⊇A).
(2)真子集:如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集,记作AB(或BA).
(3)相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
(4)空集的性质:∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
3.集合的基本运算
4.集合的运算性质
(1)A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=B∩A.
(2)A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A.
(3)A∩(∁UA)=∅,A∪(∁UA)=U,∁U(∁UA)=A.
5.常用结论
(1)若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有2n-1个,非空子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
(2)空集是任何集合的子集,是非空集合的真子集.
(3)A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔∁UA⊇∁UB.
(4)∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
6.充分条件、必要条件与充要条件的概念
7.全称量词与存在量词
(1)全称量词: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)存在量词: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.
8.全称量词命题和存在量词命题
9.充要关系与集合的子集之间的关系
设A={x|p(x)},B={x|q(x)},
(1)若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.
(2)若AB,则p是q的充分不必要条件,q是p的必要不充分条件.
(3)若A=B,则p是q的充要条件.
10.常用结论
(1)区别A是B的充分不必要条件(A⇒B且B eq \(⇒,/) A),与A的充分不必要条件是B(B⇒A且A eq \(⇒,/) B)两者的不同.
(2)p是q的充分不必要条件,等价于綈q是p的充分不必要条件.
(3)全称量词命题的否定是存在量词命题;存在量词命题的否定是全称量词命题.
考点一 集合的基本概念
【例1】集合A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(n∈N|x=\f(16,n),x∈N))的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】因为x∈N,n∈N,且x=eq \f(16,n),所以n是16的正因数,即n的值可以是1,2,4,8,16,则A={1,2,4,8,16},所以集合A中有5个元素,故选C.
归纳点拨
(1)研究集合问题时,首先要明确构成集合的元素是什么,即弄清该集合是数集、点集,还是其他集合;然后再看集合的构成元素满足的限制条件是什么,从而准确把握集合的含义.
(2)利用集合元素的限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数时,要注意检验集合中的元素是否满足互异性.
对点训练
1.若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=( )
A.4 B.2
C.0 D.0或4
【答案】A
【解析】①当a=0时,1=0显然不成立;②当a≠0时,由Δ=a2-4a=0,得a=4.综上可知a=4.故选A.
2.设a,b∈R,集合{1,a+b,a}=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(0,\f(b,a),b)),则a2023+b2024=__________.
【答案】0
【解析】由题意知a≠0,因为{1,a+b,a}=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(0,\f(b,a),b)).所以a+b=0,则eq \f(b,a)=-1,所以a=-1,b=1.故a2023+b2024=-1+1=0.
3.已知集合A={m+2,2m2+m},若3∈A,则m的值为________.
【答案】-eq \f(3,2)
【解析】由题意得m+2=3或2m2+m=3,则m=1或m=-eq \f(3,2),当m=1时,m+2=3,2m2+m=3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意;当m=-eq \f(3,2)时,m+2=eq \f(1,2),2m2+m=3,综上知,m=-eq \f(3,2).
考点二 集合间的基本关系
【例2】 (1)已知集合A={xeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x=k+\f(1,6),k∈N)),B={xeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x=\f(m,2)-\f(1,3),m∈N)),C={xeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x=\f(n,2)+\f(1,6),n∈N)),则集合A、B、C的关系是( )
A.ACB B.CAB
C.AB=C D.ABC
(2)已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B⊆A,则实数m的取值范围为__________.
【答案】(1)A (2)(-∞,3]
【解析】(1)∵集合C={xeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x=\f(n,2)+\f(1,6),n∈N)),
∴当n=2a(a∈N)时,x=eq \f(2a,2)+eq \f(1,6)=a+eq \f(1,6),此时C=A.∴AC.当n=b-1(b∈N*)时,x=eq \f(b-1,2)+eq \f(1,6)=eq \f(b,2)-eq \f(1,2)+eq \f(1,6)=eq \f(b,2)-eq \f(1,3)(b∈N*).集合B={xeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x=\f(m,2)-\f(1,3),m∈N)),当m=0时,-eq \f(1,3)∈B,但-eq \f(1,3)∉C,∴集合CB.综上,ACB,故选A.
(2)∵B⊆A,∴若B=∅,则2m-1
集合关系问题的应用技巧
(1)判断两集合的关系有两种方法,一是化简集合,通过表达式寻求;二是列举元素,从元素关系中寻找.
(2)已知两集合的关系求参数时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn图帮助分析.同时,要注意空集是任何集合的子集,以防漏解.
对点训练
1.已知集合A={x∈R|x2-3x+2=0},B={x∈N|0
【答案】C
【解析】由题意,可得A={1,2},B={1,2,3,4}.又∵A⊆C⊆B,∴C={1,2}或{1,2,3}或{1,2,4}或{1,2,3,4},共4个.故选C.
2.若集合A={1,2},B={x|x2+mx+1=0,x∈R},且B⊆A,则实数m的取值范围为__________.
【答案】[-2,2)
【解析】若B=∅,则Δ=m2-4<0,解得-2
【例3】 已知集合A={-1,1,2,4},B={x||x-1|≤1},则A∩B=( )
A.{-1,2} B.{1,2}
C.{1,4} D.{-1,4}
【答案】B
【解析】由|x-1|≤1得0≤x≤2,则B={x|0≤x≤2},∴A∩B={1,2},故选B.
归纳点拨
求解集合基本运算的方法步骤
对点训练
1.(多选)已知全集U=R,集合M={x|-3≤x<4},N={x|x2-2x-8≤0},则( )
A.M∪N={x|-3≤x<4}
B.M∩N={x|-2≤x<4}
C.(∁UM)∪N=(-∞,-3)∪[-2,+∞)
D.M∩(∁UN)=(-3,-2)
【答案】BC
【解析】由x2-2x-8≤0,得-2≤x≤4,所以N={x|-2≤x≤4},则M∪N={x|-3≤x≤4},A错误;M∩N={x|-2≤x<4},B正确;由于∁UM=(-∞,-3)∪[4,+∞),故(∁UM)∪N=(-∞,-3)∪[-2,+∞),C正确;由于∁UN=(-∞,-2)∪(4,+∞),故M∩(∁UN)=[-3,-2),D错误.故选BC.
考点四 利用集合的运算求参数的值(范围)
【例4】 (1)已知集合A={x|x2-x-12≤0},B={x|2m-1
C.[2,+∞) D.[-1,+∞)
(2)设集合A={x|x2+2x-3>0},B={x|x2-2ax-1≤0,a>0},若A∩B中恰含有一个整数,则实数a的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(3,4))) B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4),\f(4,3)))
C.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4),+∞)) D.(1,+∞)
[思路引导] (1)A∩B=B→B⊆A→分B=∅和B≠∅两种情况→得出m的取值范围.
(2)求出集合A,令f(x)=x2-2ax-1→利用数形结合确定A∩B中所含的唯一整数→求出a的范围.
【答案】(1)D (2)B
【解析】(1)由x2-x-12≤0,得(x+3)(x-4)≤0,得-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eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-3≤2m-1,,m+1≤4,,2m-1
利用集合的运算求参数的方法
(1)将集合中的运算关系转化为两个集合之间的关系.若集合中的元素能一一列举,则用观察法得到不同集合中元素之间的关系;若集合中的元素是用不等式(组)表示的,则一般利用数轴解决,要注意端点值能否取到.
(2)将集合之间的关系转化为解方程(组)或不等式(组)问题求解.
(3)根据求解结果来确定参数的值或取值范围.
对点训练
1.已知全集U=R,集合A={y|y=2x,x≥1},B={x|y=lg(9-x2)},则图中阴影部分表示的集合为( )
A.[-3,2] B.(-3,2)
C.(-3,2] D.[-3,2)
【答案】B
【解析】由x≥1,得2x≥2,则A=[2,+∞),所以∁UA=(-∞,2).由9-x2>0,得-3
A.(1,+∞) B.[1,+∞)
C.(-∞,1) D.(-∞,1]
【答案】B
【解析】M={x|2x2-x-1<0}=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)
∴∁UN=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≤-\f(a,2))))).由M∩(∁UN)=∅,
则-eq \f(a,2)≤-eq \f(1,2),得a≥1.故选B.
考点五 充分、必要条件的判定
【例5】已知a∈R,若集合M={1,a},N={-1,0,1},则“M⊆N”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
【答案】B
【解析】若M⊆N,则a=0或a=-1,故由M⊆N推不出a=0,反之,若a=0,则M⊆N,故“M⊆N”是“a=0”的必要不充分条件,故选B.
归纳点拨
充分条件、必要条件的3种判定方法
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理的判断性问题.
(2)集合法:根据p,q对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围的推断问题.
(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把要判断的命题转化为其逆否命题进行判断,适用于以否定形式给出的问题.
对点训练
1.(2022·江苏连云港二模)已知x∈R,则“-3≤x≤4”是“lg(x2-x-2)≤1”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】由题意得0
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】由S4>0,得eq \f(a1-a5,1-q)>0,因为q>1,所以a5-a1>0,即a5>a1,故必要性满足;S4=eq \f(a1-a5,1-q),因为q>1,a5>a1,所以S4>0,故充分性满足.所以“a5>a1”是“S4>0”的充要条件.故选C.
3.设x,y∈R,则“x≠1或y≠2”是“xy≠2”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】“若x≠1或y≠2,则xy≠2”的逆否命题为“若xy=2,则x=1且y=2”.由x=1且y=2可以得出xy=2,反之不成立,例如取x=eq \f(1,2),y=4.∴“xy=2”是“x=1且y=2”的必要不充分条件.∴“x≠1或y≠2”是“xy≠2”的必要不充分条件,故选B.
考点六 充分、必要条件的应用
【例6】 已知集合A={x|x2-8x-20≤0},非空集合B={x|1-m≤x≤1+m}.若x∈A是x∈B的必要条件,求m的取值范围.
【解析】由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,
∴A={x|-2≤x≤10}.
由x∈A是x∈B的必要条件,知B⊆A.
则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1-m≤1+m,,1-m≥-2,,1+m≤10,))∴0≤m≤3.
∴当0≤m≤3时,x∈A是x∈B的必要条件,
既所求m的取值范围是[0,3].
归纳点拨
应用充分条件、必要条件求解参数范围的方法
(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,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.
对点训练
1.已知集合A={x|x2-8x-20≤0},非空集合B={x|1-m≤x≤1+m}.若“x∈A是x∈B的充分不必要条件”,求m的取值范围.
【解析】∵x∈A是x∈B的充分不必要条件,
∴AB,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1-m≤-2,,1+m>10))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1-m<-2,,1+m≥10,))解得m≥9,故m的取值范围是[9,+∞).
2.“|x-1|<1”成立的必要不充分条件是( )
A.-eq \f(1,2)
【解析】|x-1|<1⇔-1
【答案】eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))
【解析】p对应的集合A={x|y=ln(2x-1)≤0}={xeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)
【例7】(1)已知f(x)=sinx-tanx,命题p:∃x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),f(x)<0,则( )
A.p是假命题,綈p:∀x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),f(x)≥0
B.p是假命题,綈p:∃x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),f(x)≥0
C.p是真命题,綈p:∀x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),f(x)≥0
D.p是真命题,綈p:∃x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),f(x)≥0
(2)(多选)下列命题中,是存在量词命题且是真命题的是( )
A.至少有一个实数x,使得x3=1
B.菱形的对角线互相垂直
C.∀x∈R,x2+x+eq \f(1,4)>0的否定
D.∃x∈R,-x2+x-2≥0的否定
【答案】(1)C (2)AC
【解析】(1)当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))时,sinx-tanx<0,可知命题p是真命题.綈p:∀x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),f(x)≥0.故选C.
(2)对于选项A,命题是存在量词命题,当x=1时,x3=1,所以是真命题;对于选项B,命题是全称量词命题,不满足题意;对于选项C,∀x∈R,x2+x+eq \f(1,4)>0的否定为:∃x∈R,x2+x+eq \f(1,4)≤0,是存在量词命题,x2+x+eq \f(1,4)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,2)))2≥0,当x=-eq \f(1,2)时,x2+x+eq \f(1,4)=0,所以是真命题;对于选项D,∃x∈R,-x2+x-2≥0的否定是:∀x∈R,-x2+x-2<0,是全称量词命题,不符合题意.故选AC.
归纳点拨
(1)含量词命题的否定,一是要改写量词,二是要否定结论.
(2)判定全称量词命题“∀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;判定存在量词命题“∃x∈M,p(x)”是真命题,只要在限定集合内找到一个x,使p(x)成立即可.
对点训练
考点八 含有量词命题的应用
【例8】已知命题p:∃x∈(-1,3),x2-a-2≤0.若p为假命题,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,-2) B.(-∞,-1)
C.(-∞,7) D.(-∞,0)
【答案】A
【解析】已知命题p:∃x∈(-1,3),x2-a-2≤0为假命题,则綈p:∀x∈(-1,3),x2-a-2>0为真命题,所以a
(1)全称量词命题多与“恒成立”问题有关,全称量词命题为真时,意味着命题对应的集合中的每一个元素都具有某种性质,所以可以代入求解,也可以根据函数或不等式中恒成立问题的求解方法求解.
(2)存在量词命题多以适合某种条件的结论“存在”“不存在”“是否存在”等语句表达.解答这类问题,一般要先对结论做出肯定存在的假设,然后从肯定的假设出发,结合已知条件进行推理证明,若推出合理的结论,则存在性随之解决;若导致了矛盾,则否定了假设.
对点训练
1 (多选)下列命题中,是真命题的是( )
A.∀x∈[0,+∞),x3+x≥0
B.“若x+y≥6,则x,y中至少有一个数大于3”的否定
C.∃x∈R,2x
【答案】AC
【解析】对于A,当x≥0时,x3≥0,所以x3+x≥0,故是真命题.对于B,“若x+y≥6,则x,y中至少有一个数大于3”的否定为“若x+y≥6,则x,y都不大于3”.取x=4,y=2,显然为假命题,故是假命题.对于C,取x=-1可知是真命题.对于D,命题“∃x<0,x2-x-2<0”的否定是“∀x<0,x2-x-2≥0”,故是假命题.故选AC.
2.若命题“∃x∈R,x2+2ax+2-a=0”是真命题,则实数a的取值范围是__________.
【答案】(-∞,-2]∪[1,+∞)
【解析】命题“∃x∈R,x2+2ax+2-a=0”是真命题,则Δ=4a2-4(2-a)≥0,解得a≤-2或a≥1,所以实数a的取值范围是(-∞,-2]∪[1,+∞).
一、选择题
1.(2022·南京六校调研)记集合A={x|lg2(x-1)<2},A∩N=B,则集合B的元素个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解析】由lg2(x-1)<2,得0
A.{1,3} B.{0,3}
C.{-2,1} D.{-2,0}
【答案】D
【解析】因为B={x|x2-4x+3=0}={1,3},所以A∪B={-1,1,2,3},所以∁U(A∪B)={-2,0},故选D.
3.已知集合A={x|(2a-x)(x-a)<0},若2∉A,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,1)∪(2,+∞) B.[1,2)
C.(1,2) D.[1,2]
【答案】D
【解析】因为2∉A,所以(2a-2)(2-a)≥0,解得1≤a≤2.故选D.
4.已知集合A={x|x(x-1)≤0},B={x|y=ln(x-a)},若A∩B=A,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,0) B.(-∞,0]
C.(1,+∞) D.[1,+∞)
【答案】A
【解析】由题意知A={x|0≤x≤1},B={x|x>a},因为A∩B=A,所以A⊆B,所以a<0,故选A.
5.(多选)若集合A={x|sin2x=1},B={yeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(y=\f(π,4)+\f(kπ,2),k∈Z)),则下列结论正确的是( )
A.A∪B=B B.∁RB⊆∁RA
C.A∩B=∅ D.∁RA⊆∁RB
【答案】AB
【解析】A={x|sin2x=1}={xeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x=kπ+\f(π,4),k∈Z))={xeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x=\f(4kπ+π,4),k∈Z)),B={yeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(y=\f(π,4)+\f(kπ,2),k∈Z))={yeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(y=\f(2kπ+π,4),k∈Z)),显然集合{xeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x=\f(4kπ+π,4),k∈Z))⊆{xeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x=\f(2kπ+π,4),k∈Z)),所以A⊆B,则A∪B=B成立,所以A正确.∁RB⊆∁RA成立,所以B正确,D错误.A∩B=A,所以C错误.
6.(2022·江苏三校适应性考试)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤1},B={(x,y)||x|+|y|≤a},A⊆B,则a的取值范围是( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞)) B.[1,+∞)
C.[eq \r(2),+∞) D.[2,+∞)
【答案】C
【解析】集合A为圆x2+y2=1内部和圆周上的点集,集合B为直线x+y=a,x-y=a,-x+y=a,x+y=-a围成的正方形内部和边上的点集,画出图象,如图所示.当直线EF与圆O相切时,设切点为C,连接OC.
∵△EOF为等腰直角三角形,OE=OF,∠EOF=90°,OC⊥EF,∴OC为Rt△EOF斜边上的中线,∴OC=eq \f(1,2)EF,即EF=2OC=2,∴OE=OF=eq \f(\r(2),2)EF=eq \r(2),此时a=eq \r(2).∵A⊆B,即圆O在正方形内,∴a≥eq \r(2).
7. (多选)设全集为U,则如图所示的阴影部分用集合可表示为( )
A.A∩B
B.(∁UA)∩B
C.[∁U(A∩B)]∩B
D.(∁UA)∪B
【答案】BC
【解析】由题图可知,A∩B为集合A与集合B的公共部分,排除A选项;(∁UA)∪B为全集U中去除集合A后剩余的部分再加上A∩B的部分,排除D选项.经验证,B,C正确.故选BC.
8.已知命题p的否定綈p:∀a,b∈(0,+∞),eq \f(1,a)+eq \f(1,b)≥eq \f(1,\r(ab)),则命题p为( )
A.∃a,b∈(0,+∞),eq \f(1,a)+eq \f(1,b)≥eq \f(1,\r(ab))
B.∀a,b∈(0,+∞),eq \f(1,a)+eq \f(1,b)
【解析】全称量词命题的否定为存在量词命题,所以命题p为∃a,b∈(0,+∞),eq \f(1,a)+eq \f(1,b)
A.∀x∈N,x∈M B.∃x∈M,x∉N
C.∃x∉N,x∈M D.∀x∈M,x∉∁UN
【答案】D
【解析】∵(∁UN)⊆(∁UM),∴M⊆N.∴∀x∈M,必有x∈N,∴∀x∈M,x∉∁UN,故选D.
10.已知向量a=(-8,4m),b=(m,-2),则“m=-2”是“eq \f(a,|a|)=eq \f(b,|b|)”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】由eq \f(a,|a|)=eq \f(b,|b|)知a与b共线且方向相同,由a∥b得(-8)×(-2)=4m2,解得m=±2,但当m=2时,a=(-8,8),b=(2,-2),a与b方向相反,舍去,故m=-2.因此“m=-2”是“eq \f(a,|a|)=eq \f(b,|b|)”的充要条件.
11.若“∃x∈R,ln(x2+1)-a=0”是真命题,则实数a的取值范围是( )
A.[0,+∞) B.(0,+∞)
C.[e,+∞) D.(-∞,0]
【答案】A
【解析】因为“∃x∈R,ln(x2+1)-a=0”是真命题,所以a=ln(x2+1)≥ln1=0.
12.(2022·扬州市适应性考试)(多选)下列说法正确的是( )
A.“a>b”是“a2>b2”的既不充分又不必要条件
B.“x=2”是“1,x,4成等比数列”的充分不必要条件
C.“m>0,n<0”是“方程eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1表示双曲线”的必要不充分条件
D.对于函数f(x),“f(0)=0”是“函数f(x)为奇函数”的充要条件
【答案】AB
【解析】对于A,当a=0,b=-1时,a>b成立,但a2>b2不成立;当a=-1,b=0时,a2>b2成立,但a>b不成立,所以“a>b”是“a2>b2”的既不充分又不必要条件,故正确.对于B,由1,x,4成等比数列,得x2=1×4,解得x=±2,所以“x=2”是“1,x,4成等比数列”的充分不必要条件,故正确.对于C,当m>0,n<0时,方程eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1表示焦点在x轴上的双曲线,当m<0,n>0时,方程eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1表示焦点在y轴上的双曲线,所以“m>0,n<0”是“方程eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1表示双曲线”的充分不必要条件,故不正确.对于D,只有当奇函数在x=0处有意义时才有f(0)=0,如函数y=eq \f(1,x)是奇函数,但其图象不经过原点,所以“f(0)=0”是“函数f(x)为奇函数”的既不充分又不必要条件,故不正确.综上所述,选AB.
13.设{an}是公差不为0的无穷等差数列,则“{an}为递增数列”是“存在正整数N0,当n>N0时,an>0”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】由题意知数列{an}的公差d≠0.充分性:若{an}为递增数列,则d>0,故{an}从某项开始均为正数;必要性:存在正整数N0,当n>N0时,an>0,若d<0,则从某项开始an<0,矛盾,故d>0,{an}为递增数列.故选C.
14. (多选)下列四个命题中为真命题的是( )
A.∃x∈(0,+∞),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))x
C.∀x∈(0,+∞),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))x>lg eq \s\d8(\f(1,2)) x
D.∀x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,3))),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))x
【解析】对于A,当x∈(0,+∞)时,总有eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))x>eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))x成立,故为假命题;对于B,当x=eq \f(1,2)时,有1=lg eq \s\d8(\f(1,2)) eq \f(1,2)=lg eq \s\d8(\f(1,3)) eq \f(1,3)>lg eq \s\d8(\f(1,3)) eq \f(1,2)成立,故为真命题;对于C,当0
A.a≥9 B.a≤8
C.a≥6 D.a≤11
【答案】A
【解析】若当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,4),3))时,x2-a-2≤0恒成立,则a≥x2-2,由于g(x)=x2-2在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,4),3))上的最大值为g(3)=7,故a≥7,即命题为真命题的充要条件是a≥7,因此其一个充分不必要条件是a≥9.
16.a≥5是命题“∀x∈[1,2],x2-a≤0”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.既不充分又不必要条件
【答案】A
【解析】∀x∈[1,2],有x2∈[1,4],则由a≥5,可得∀x∈[1,2],x2-a≤0成立;反之,∀x∈[1,2],x2-a≤0成立,可得a≥4.∴a≥5是命题“∀x∈[1,2],x2-a≤0”为真命题的充分不必要条件.故选A.
二、解答题
17.已知集合A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x-5,x+1)≤0)))),B={x|x2-2x-m<0}.
(1)当m=3时,求A∩(∁RB);
(2)若A∩B={x|-1
所以A∩(∁RB)={x|3≤x≤5}.
(2)因为A={x|-1
(2)A∩B≠∅.
【解析】因为集合A是函数y=2x-1(0
即-2a的取值范围是(-2,-1].
(2)当A∩B=∅时,结合数轴知,a≥1或a+3≤-1.
即a≥1或a≤-4.故当A∩B≠∅时,a的取值范围是(-4,1).
19.已知p:eq \f(x-2m,x+m)<0(m>0),q:x(x-4)<0,若p是q的既不充分也不必要条件,求实数m的取值范围.
【解析】由eq \f(x-2m,x+m)<0(m>0)解得-m
20.已知p:∃x∈R,mx2+1≤0,q:∀x∈R,x2+mx+1>0,如果命题p,q均为假命题,求实数m的取值范围.
【解析】由p:∃x∈R,mx2+1≤0,可得m<0,由q:∀x∈R,x2+mx+1>0,可得Δ=m2-4<0,解得-2
自然
数集
正整数集
整数集
有理
数集
实数集
记法
N
N*或N+
Z
Q
R
集合的并集
集合的交集
集合的补集
符号
表示
A∪B
A∩B
若全集为U,则集合A的补集为∁UA
图形
表示
集合
表示
{x|x∈A,或x∈B}
{x|x∈A,
且x∈B}
{x|x∈U,且x∉A}
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
p是q的充分不必要条件
p⇒q且q eq \(⇒,/) p
p是q的必要不充分条件
p eq \(⇒,/) q且q⇒p
p是q的充要条件
p⇔q
p是q的既不充分也不必要条件
p eq \(⇒,/) q且q eq \(⇒,/) p
名称
全称量词命题
存在量词命题
结构
对M中的任意一个x,有p(x)成立
存在M中的元素x,p(x)成立
简记
∀x∈M,p(x)
∃x∈M,p(x)
否定
∃x∈M,p(x)
∀x∈M,p(x)
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