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单元复习02 常用逻辑用语【过习题】(分级培优练)- 2022-2023学年高一数学单元复习(苏教版2019必修第一册)
展开单元复习02 常用逻辑用语
01 命题及其否定
一、单选题
1.给出下列语句:①x>1.②3比5大.③这是一棵大树.④求证:3是无理数.⑤二次函数的图象太美啦!⑥4是集合1,2,3,4中的元素.其中是命题的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】根据命题的定义逐个分析判断即可.
【解析】命题是指可以判断真假的陈述句,所以②⑥是命题,
①不能判断真假,不是命题;
③“大树”没有界定标准,不能判断真假,不是命题;
④是祈使句,不是命题;
⑤是感叹句,不是命题.
故选:A
2.命题:“若|x|+|y|=0,则x=0或y=0”的逆否命题是( )
A.若|x|+|y|=0,则x=0且y≠0 B.若x+y≠0,则x≠0或y≠0
C.若x=0且y=0,则x+y≠0 D.若x≠0且y≠0,则x+y≠0
【答案】D
【分析】由逆否命题的定义判断即可.
【解析】命题:“若|x|+|y|=0,则x=0或y=0”的逆否命题是若x≠0且y≠0,则x+y≠0
故选:D
3.命题“∃x>0,x2-2x+3<0”的否定是( )
A.∃x≤0,x2-2x+3<0 B.∀x≤0,x2-2x+3<0
C.∃x>0,x2-2x+3≥0 D.∀x>0,x2-2x+3≥0
【答案】D
【分析】将特称命题否定为全称命题即可.
【解析】命题“∃x>0,x2-2x+3<0”的否定是“∀x>0,x2-2x+3≥0”,
故选:D
4.设a、b、c∈R,下列四个命题中真命题的是( )
A.“若a2+b2=0,则ab=0” 的否命题 B.“若a>b,则a2>b2” 的逆否命题
C.若a-1b-2=0,则a=1且b=2 D.“若a>b,则ac2>bc2”的逆命题
【答案】D
【分析】对于AB,举例判断,对于C,直接解方程,对于D,由不等式的性质判断
【解析】对于A,命题“若a2+b2=0,则ab=0”的否命题为““若a2+b2≠0,则ab≠0”,若a=0,b=1,则ab=0,所以A错误,
对于B,命题“若a>b,则a2>b2” 的逆否命题为“若a≤b,则a2≤b2” ,若a=-2,b=1,则a2=4>b2=1,所以B错误,
对于C,若a-1b-2=0,则a=1或b=2,所以C错误,
对于D,“若a>b,则ac2>bc2”的逆命题为“若ac2>bc2,则a>b”,因为ac2>bc2,所以c2>0,所以a>b,所以D正确,
故选:D
5.已知命题p:∃x∈R,x2+2x+1-a=0为真命题,则实数a的值不能是( )
A.1 B.0 C.3 D.-3
【答案】D
【分析】由题意求出a的取值范围,判断选项
【解析】由题意得,Δ=4-4(1-a)≥0,解得a≥0
故选:D
6.在实数集R中定义一种运算“*”,具有以下三条性质:(1)对任意a∈R,0*a=a;(2)对任意a,b∈R,a*b=b*a;(3)对任意a,b,c∈R,a*(b*c)=c*(ab)+(a*c)+(b*c)-2c.给出下列三个结论:
①2*(0*2)=0;
②对任意a,b,c∈R,a*(b*c)=b*(c*a);
③存在a,b,c∈R,(a+b)*c≠(a*c)+(b*c);
其中,所有正确结论的序号是( )
A.② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】C
【分析】根据新运算的性质化简2*(0*2)判断①,将②等式两边展开判断是否相等,将a=b=0且c≠0代入③,根据运算性质化简等号两侧即可判断.
【解析】①2*(0*2)=2*(2*0)=0*4+2*0+2*0-0=4+2+2=8,错误;
②a*(b*c)=c*(ab)+(a*c)+(b*c)-2c,而b*(c*a)=b*(a*c)=c*(ab)+(b*c)+(a*c)-2c,故a*(b*c)=b*(c*a),正确;
③当a=b=0且c≠0时,(a+b)*c=0*c=c,而(a*c)+(b*c)=(0*c)+(0*c)=2c,显然(a+b)*c≠(a*c)+(b*c)成立,正确.
故选:C
二、多选题
7.下列命题为真命题的是( )
A.集合{x|x2+2x+1=0}有两个子集
B.若a∈N,则-a∉N
C.集合{x∈Q|12x∈N}里面有6个元素
D.平面直角坐标系中第二、四象限的点的集合可以表示为{(x,y)|xy<0}
【答案】AD
【分析】A解方程根据解集元素的个数判断正误即可;B当a=0∈N出现矛盾;C注意集合中的分数,若x∈N时集合有6个元素,而x∈Q有无数个元素;D根据点在二、四象限的横纵坐标的符号即可判断正误.
【解析】A:{x|x2+2x+1=0}={1},则有2个子集,正确;
B:当a=0∈N,则-a=0∈N,故错误;
C:{x∈Q|12x∈N}的自然数元素有1,2,3,4,6,12,而12,13,...∈{x∈Q|12x∈N},共有无数个元素,错误;
D:若点坐标为(x,y),第二象限的点有x<0,y>0,第四象限的点有x>0,y<0,故第二、四象限的点的集合可以表示为{(x,y)|xy<0},正确.
故选:AD
8.下列说法正确的是( )
A.命题“∀x∈R,x2>-1”的否定是“∃x∈R,x2<-1”
B.命题“∃x∈-3,+∞,x2≤9”的否定是“∀x∈-3,+∞,x2>9”
C.“x2>y2”是“x>y”的必要而不充分条件;
D.“关于x的不等式mx2-mx+12>0对任意x∈R恒成立”的充要条件是“0≤m<2”
【答案】BD
【分析】根据全称命题和特称命题互为否定,即可判断选项A,B是否正确;根据x2>y2⇔x>y即可判断选项C是否正确;根据m=0和m≠0两种情况,结合二次函数的性质,即可判断D是否正确.
【解析】对于选项A:命题“∀x∈R,x2>-1”的否定是“∃x∈R,x2≤-1”故A错误.
对于选项B:命题“∃x∈-3,+∞,x2≤9”的否定是“∀x∈-3,+∞,x2>9”故B正确.
对于选项C:因为x2>y2⇔x>y,所以“x2>y2”是“x>y”的既不必要又不充分条件,故C错误.
对于选项D:当m=0时,显然成立;当m≠0时,关于x的不等式mx2-mx+12>0对任意x∈R恒成立,则m>0Δ=m2-2m<0,即0
故选:BD.
三、填空题
9.已知下列三个论断:①a是正数,②b是负数,③a+b是负数.选择其中两个作为条件,一个作为结论,写出一个真命题:__________________.
【答案】若a是正数且a+b是负数,则b是负数.
【分析】共有3个命题,只有一个正确的命题,即得解.
【解析】解:如果a是正数且a+b是负数,则b一定是负数.
故答案为:若a是正数且a+b是负数,则b是负数.
10.命题“若x>1,则x≥1”是____________命题(填“真”或“假”其中一个).
【答案】真
【分析】直接利用两数集的关系判断即可
【解析】因为当x>1时,x≥1一定成立,
所以此命题为真命题,
故答案为:真
11.命题“如果x>2,那么x≥2”的否命题是___________.
【答案】如果x≤2,那么x<2
【分析】将条件和结论同时否定即可.
【解析】命题“如果x>2,那么x≥2”的否命题是 “如果x≤2,那么x<2”.
故答案为:如果x≤2,那么x<2
12.下列命题正确的有:________.
①13m4⋅m=m-23;
②已知x,y∈R,若|x+y|=|x|+|y|,则xy≥0.
③用反证法证明“已知x,y∈R,且x2+y2=0,求证:x=y=0.”时,应假设“x≠0且y≠0”;
④命题“若x2-3x+2=0,则x=1”的逆否命题是“若x≠1,则x2-3x+2≠0”.
【答案】①②④
【分析】根据指数幂的运算即可判断①是否正确;对|x+y|=|x|+|y|两边平方化简整理,即可判断②是否正确;根据命题的否定写法即可判断③是否正确;根据逆否命题的概念即可判断④是否正确.
【解析】对于①,13m4⋅m=13m4⋅m12=1m9213=1m32=m-23,故①正确;
对于②,若|x+y|=|x|+|y|,两边平方,可得xy=|xy|,所以xy≥0;故②正确;
对于③,用反证法证明“已知x,y∈R,且x2+y2=0,求证:x=y=0.”时,应假设“x≠0或y≠0”;故③错误;
对于④,命题“若x2-3x+2=0,则x=1”的逆否命题是“若x≠1,则x2-3x+2≠0”.故④正确.
故答案为:①②④.
四、解答题
13.指出下列各组命题中,p是q的什么条件?q是p的什么条件?
(1)p:a∈A∩B,q:a∈A∪B;
(2)p:x>1或x<-1;q:x<-1;
(3)p:a能被6整除,q:a能被3整除.
【答案】(1)p是q的充分非必要条件,q是p的必要非充分条件
(2)p是q的必要非充分条件,q是p的充分非必要条件
(3)p是q的充分非必要条件,q是p的必要非充分条件
【分析】(1)根据集合的交、并运算以及利用充分条件、必要条件的定义即可得出结果.
(2)由利用充分条件、必要条件的定义即可得出结果.
(3)由利用充分条件、必要条件的定义即可得出结果.
(1)
若a∈A∩B,可以推出a∈A∪B,反之不一定成立,
即p⇒ q,q⇏p.
所以p是q的充分非必要条件,q是p的必要非充分条件 p,
(2)
x>1或x<-1,推不出x<-1,反之成立,
即p⇏q,q⇒p,
所以p是q的必要非充分条件,q是p的充分非必要条件
(3)
a能被6整除,推出a能被3整除,反之不一定成立,
即p⇒ q,q⇏p.
所以p是q的充分非必要条件,q是p的必要非充分条件.
14.判断下列两个命题的真假,并写出这两个命题的否定.
(1)命题p:存在整数x,使得x<4;
(2)命题q:∀x∈R,x-6x+8>0.
【答案】(1)命题p是真命题,p的否定:对任意整数x,x≥4恒成立;
(2)命题q是假命题,q的否定:∃x∈R,x-6x+8≤0.
【分析】(1)取x=3可判断命题p的真假,利用特称命题的否定可得出命题p的否定;
(2)取x=2可判断命题q的真假,利用全称命题的否定可得出命题q的否定.
(1)
解:当x=3时,3<4,则命题p是真命题,
p的否定:对任意整数x,x≥4恒成立.
(2)
解:当x=2时,x-6x+8=-2<0,则命题q是假命题,
q的否定:∃x∈R,x-6x+8≤0.
15.已知命题A“∃x∈R,x2+(a-1)x+1<0”.
(1)写出命题A的否定;
(2)若命题A是假命题,求出实数a的取值范围.
【答案】(1)∀x∈R,x2+(a-1)x+1⩾0
(2)-1⩽a⩽3
【分析】(1)特称命题的否定为全称命题
(2)由题设知∀x∈R,x2+(a-1)x+1⩾0,即Δ=(a-1)2-4⩽0,由此能求出实数a的取值范围.
(1)
命题A的否定:∀x∈R,x2+(a-1)x+1⩾0
(2)
∵∃x∈R,x2+(a-1)x+1<0为假命题,
∴∀x∈R,x2+(a-1)x+1⩾0,
即Δ=(a-1)2-4⩽0,
解得-1⩽a⩽3
02 充要条件
一、单选题
1.下列p是q的必要条件的是( )
A.p:a=1,q:|a|=1
B.p:-1 C.p:a D.p:a>b,q:a>b+1
【答案】D
【分析】根据必要条件的定义,对每一选项进行依次判断即可.
【解析】满足p是q的必要条件,即q⇒p
对A,a=1,则a=±1,不能得出a=1;不满足题意.
对B,a<1,不能得出-1 对C,a 对D,a>b+1,即a-b>1 ,则可得出a-b>0,即能得出a>b
所以此时p是q的必要条件,满足题意.
故选:D.
2.使“x≤-12或x≥3”成立的一个充分不必要条件是( )
A.x<0 B.x≥0
C.x∈{-1, 3, 5} D.x≤-12或x≥3
【答案】C
【分析】利用充分不必要条件的概念即得.
【解析】对于A,x<0不能推出x≥3或x≤-12,反之也不能,是其既不充分也不必要条件;
对于B,x≥0不能推出x≥3或x≤-12,反之也不能,是其既不充分也不必要条件;
对于C,x∈-1,3,5可以推出x≥3或x≤-12,反之不能,是其充分不必要条件;
对于D,x≤-12或x≥3,是其充要条件
故选:C.
3.集合A,B的关系如图所示,则x∈A是x∈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】A
【分析】根据韦恩图判断集合间的包含关系,进而判断题设条件的充分、必要关系.
【解析】由韦恩图知:A⊂≠B,
∴x∈A是x∈B的充分不必要条件.
故选:A
4.设P、Q是非空集合,命题甲为:P∩Q=P∪Q;命题乙为:P ⊆ Q,那么甲是乙的( )
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
【分析】由P∩Q =P∪Q ⇒P=Q⇒P⊆ Q,反之不成立,即可得结论.
【解析】解:∵P∩Q =P∪Q ⇒P=Q⇒P⊆ Q,反之P⫋ Q时,P∩Q≠P∪Q,
∴甲是乙的充分不必要条件,
故选:A.
5.若命题p:(x+y)(x-y)=0,q:x=y,则p是q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
【答案】B
【分析】根据充分条件、必要条件的定义判断即可;
【解析】解:由(x+y)(x-y)=0得x+y=0或x-y=0,即x=-y或x=y,所以由x=y能够得到(x+y)(x-y)=0,由(x+y)(x-y)=0得不到x=y,即p推不出q,q推得出p,所以p是q的必要不充分条件;
故选:B
6.设U=R,已知两个非空集合,P,Q满足CUP∪Q=R,则下列说法正确的是( )
A.“x∈P”是“x∈Q”的充分条件
B.“x∈P”是“x∈Q”的必要条件
C.“x∈P”是“x∈Q”的充要条件
D.“x∈P”既不是“x∈Q”的充分条件也不是“x∈Q”的必要条件
【答案】A
【分析】根据题意,可以判断P是Q的子集,从而得出x∈P是x∈Q的充分条件.
【解析】解:因为U=R,非空集合P,Q满足CUP∪Q=R,
所以P是Q的子集,即P⊆Q,
所以x∈P是x∈Q的充分条件,
故选:A.
7.已知a>0,设p:-a≤x≤3a;q:-1
【分析】根据充分不必要条件的定义求得参数取值范围即可.
【解析】因为p是q的充分不必要条件,所以-a>-1,3a<6,a>0.解得0 故选:C
8.设集合U=x,yx∈R,y∈R,若集合A=x,y2x-y+m>0,m∈R,B=x,yx+y-n≤0,n∈R,则2,3∈A∩∁UB的充要条件是( )
A.m>-1,n<5 B.m<-1,n<5
C.m>-1,n>5 D.m<-1,n>5
【答案】A
【分析】先根据集合的运算,求得A∩∁UB=x,y2x-y+m>0x+y-n>0,结合2,3∈A∩∁UB,列出不等式组,即可求解.
【解析】由题意,可得A∩∁UB=x,y2x-y+m>0x+y-n>0,
因为2,3∈A∩∁UB,所以2×2-3+m>02+3-n>0,解得m>-1,n<5,反之亦成立,
所以2,3∈A∩∁UB的充要条件是m>-1,n<5.
故选:A.
二、多选题
9.已知R是实数集,集合A=x1
C.x∈∁RA是x∈∁RB的充分不必要条件 D.x∈∁RA是x∈∁RB的必要不充分条件
【答案】AD
【分析】
根据题意得到AÜB,且∁RBÜ∁RA,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解.
【解析】由题意,集合A=x1
所以x∈A是x∈B的充分不必要条件,且x∈∁RA是x∈∁RB的必要不充分条件成立.
故选:AD.
10.已知p是r的充分条件而不是必要条件,q是r的充分条件,s是r的必要条件,q是s的必要条件.下列命题中正确的是( )
A.s是q的充要条件
B.p是q的充分条件而不是必要条件
C.r是q的必要条件而不是充分条件
D.¬p是¬s的必要条件而不是充分条件
【答案】ABD
【分析】根据充分不必要条件、充分条件、必要条件的定义进行求解即可.
【解析】将四个条件写成:p⇒r,且r不能推出p;q⇒r;r⇒s;s⇒q,所以q⇒r⇒s,所以s⇔q,故A正确;p⇒r⇒s⇒q,q⇒r不能推出p,故B正确;r⇒s⇒q,又q⇒r,故r是q的充要条件,故C错误;由p⇒r⇒s,可得¬ s ⇒ ¬ p,由s⇒q⇒r不能推出p,可得¬ p不能推出¬ s,故D正确.
故选:ABD
三、填空题
11.已知a∈R,,且“x>a”是“x2>2x”的充分不必要条件,则a的取值范围是___________.
【答案】[2,+∞)
【分析】先确定x2>2x的充要条件,再由充分不必要条件的定义求解,
【解析】x2>2x等价于x<0或x>2,
而且“x>a”是“x2>2x”的充分不必要条件,则a≥2.
故答案为:[2,+∞).
12.已知集合A=x|x<-1,或x>2},B=x|2a≤x≤a+3,若“x∈A”是“x∈B”的必要条件,则实数a的取值范围是___________.
【答案】-∞,-4∪1,+∞
【分析】根据充分条件和必要条件的概念可得集合A与B的包含关系,画出数轴即可得不等式组从而求出a的范围.
【解析】∵“x∈A”是x∈B”的必要条件,∴B⊆A,
当B=∅时,2a>a+3,则a>3;
当B≠∅时,根据题意作出如图所示的数轴,
由图可知a+3>2aa+3<-1或a+3>2a2a>2,解得a<-4或1 综上可得,实数a的取值范围为-∞,-4∪1,+∞.
四、解答题
13.下列各题中,p是q的什么条件?
(1)p:a>b,q:a>b+1;
(2)p:四边形的对角线相等,q:四边形是矩形;
(3)p:x=1或x=2,q:x-1=x-1;
(4)p:m<-1,q:x2-x-m=0无实根.
【答案】(1)p是q的必要不充分条件;
(2)p是q的必要不充分条件;
(3)p是q的充要条件;
(4)p是q的充分不必要条件.
【分析】(1)由q⇒p,反之不成立,即可判断出关系;
(2)利用矩形的对角线的性质即可判断出结论;
(3)解出x-1=x-1,即可判断出结论;
(4)若方程x2-x-m=0无实根,则Δ<0,解得m范围即可判断出结论.
(1)
解:∵a>b推不出a>b+1
而a>b+1⇒a>b
∴p是q的必要不充分条件.
(2)
解:∵四边形的对角线相等推不出四边形是矩形,
而四边形是矩形⇒四边形的对角线相等,
∴p是q的必要不充分条件.
(3)
解:由x-1=x-1,x-1⩾0,化为:(x-1)(x-2)=0,解得x=1或x=2,
∴x=1或x=2⇔x-1=x-1,
∴p是q的充要条件.
(4)
解:若方程x2-x-m=0无实根,
则Δ=1+4m<0,即m<-14.
∵m<-1⇒m<-14,
而m<-14推不出m<-1,
∴p是q的充分不必要条件.
14.已知命题α:1≤x≤2,命题β:1≤x≤a.
(1)若α是β必要非充分条件,求实数a的取值范围;
(2)求证:a≥2是α⟹β成立的充要条件.
【答案】(1){a|a<2}
(2)证明见解析
【分析】(1)设A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a},由α是β必要非充分条件,得到B是A的真子集,分类讨论,求出实数a的取值范围;
(2)分别证明充分性和必要性即可.
【解析】解:(1)设A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a},
若α是β必要非充分条件,则B是A的真子集,
当B=∅时,a<1,此时满足B是A的真子集,符合题意,
当B≠∅时,若B是A的真子集,则a≥1a<2,解得1≤a<2,
综上所述实数a的取值范围为{a|a<2},
证明:(2)充分性(若a≥2,则α⟹β).
若a≥2,则{x|1≤x≤2}⊆{x|1≤x≤a},
所以命题α:1≤x≤2可得出命题β:1≤x≤a,故充分性成立,
必要性(若α⟹β,则a≥2).
若命题α:1≤x≤2可得出命题β:1≤x≤a,
则{x|1≤x≤2}⊆{x|1≤x≤a},所以a≥2,故必要性成立,
综上所述:a≥2是α⟹β成立的充要条件.
15.设集合A=x-1
(1)若a=2,求A∪B,A∩B;
(2)设命题p:x∈A,命题q:x∈B,若p是q成立的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)A∪B=x-1
【分析】(1)代入a=2,得集合B,利用交集与并集的定义求解;
(2)由题意判断出B⊊A,因为B≠∅,故根据集合端点满足的条件列式求解即可.
(1)
因为a=2,所以B=x0
因为p是q成立的必要不充分条件,所以B⊊A.又a>0,故B不为空集,故-1≤2-a,2+a≤3,得0 所以实数a的取值范围0,1.
16.已知集合A={x|x≥1或x≤-4},集合B={x|0
【答案】(1)a≥12;
(2)存在,1≤m≤32.
【分析】(1)由集合交运算可得A∩B={x|1≤x≤2},根据集合的包含关系并讨论C是否为空集,列不等式组求参数范围;
(2)由题意D⊂≠(A∩B),列不等式组求参数m范围.
(1)
由题设A∩B={x|1≤x≤2},又C⊆(A∩B),
当C≠∅时,{2a≥11+a≤21+a>2a,可得12≤a<1.
当C=∅时,1+a≤2a,可得a≥1.
综上,a的范围a≥12.
(2)
由题意D⊂≠(A∩B),而m+12>m,
所以,结合(1)有{m≥1m+12≤2(等号不同时成立),可得1≤m≤32.
故存在实数m且1≤m≤32.
03 全称量词命题与存在量词命题
一、单选题
1.下列结论中正确的个数是( )
①命题“所有的四边形都是矩形”是存在量词命题;
②命题“∀x∈R,x2+1<0”是全称量词命题;
③命题“∃x∈R,x2+2x+1≤0”的否定为“∀x∈R,x2+2x+1≤0”;
④命题“a>b是ac2>bc2的必要条件”是真命题;
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据存在量词命题、全称量词命题的概念,命题的否定,必要条件的定义,分析选项,即可得答案.
【解析】对于①:命题“所有的四边形都是矩形”是全称量词命题,故①错误;
对于②:命题“∀x∈R,x2+1<0”是全称量词命题;故②正确;
对于③:命题p:∃x∈R,x2+2x+1≤0,则¬p:∀x∈R,x2+2x+1>0,故③错误;
对于④:ac2>bc2可以推出a>b,所以a>b是ac2>bc2的必要条件,故④正确;
所以正确的命题为②④,
故选:C
2.命题“∀1≤x≤2,x2-2a≤0”是真命题的一个必要不充分条件是( )
A.a≥1 B.a≥3 C.a≥2 D.a≤4
【答案】A
【分析】求出当命题“∀1≤x≤2,x2-2a≤0”是真命题时,实数a的取值范围,结合题意可得出合适的选项.
【解析】命题“∀1≤x≤2,x2-2a≤0”是真命题,则a≥x22max=2,
因此,命题“∀1≤x≤2,x2-2a≤0”是真命题的一个必要不充分条件是a≥1.
故选:A.
3.下列命题正确的是( )
A.命题“∀x,y∈R,x2+y2≥0”的否定是“∃x,y∈R,x2+y2<0”
B.“x=-1”是“x2-5x-6=0”的必要不充分条件
C.命题“∃x∈R,x2+x+1<1”的否定是“∃x∈R,x2+x+1≥1”
D.命题“存在x∈R,使得x2+x+1<0”的否定是“对任意x∈R,均有x2+x+1<0”
【答案】A
【分析】对A,正确;对B,应为充分不必要条件;对C,没改写全称符号;对D,结论没否定.
【解析】对选项A,命题“∀x,y∈R,x2+y2≥0”的否定是“∃x,y∈R,x2+y2<0”,选项A正确;
对选项B,∵x2-5x-6=0,∴x=-1或6,故“x=-1”是“x2-5x-6=0”的充分不必要条件,选项B不正确;
由存在量词命题的否定为全称量词命题知选项C不正确;
对选项D,命题“存在x∈R,使得x2+x+1<0”的否定是“对任意x∈R,均有x2+x+1≥0”,选项D不正确,
故选:A.
4.若命题p:∀x∈R,x2+x+1>0;命题q:∃x∈1,2,x2-1<0,则( )
A.p真q真 B.p真q假 C.p假q真 D.p假q假
【答案】B
【分析】判断每一个命题的真假,即得解.
【解析】对命题p:∀x∈R,x2+x+1>0,因为x2+x+1=x+122+34>0,故命题p是真命题;
对命题q:∃x∈1,2,x2-1<0,由x2-1<0,解得-1
5.若命题“∀x∈R,使得ax2-(a-1)x-1≤0”是真命题,则实数a的取值集合是( )
A.-1,0 B.-1 C.-1,0 D.∅
【答案】B
【分析】讨论a=0时是否符合题意,当a≠0时,不等式恒成立的等价条件为a<0且Δ≤0即可求解.
【解析】当a=0时,ax2-(a-1)x-1≤0等价于x-1≤0不满足对于∀x∈R恒成立,不符合题意;
当a≠0时,若ax2-(a-1)x-1≤0对于∀x∈R恒成立,
则a<0Δ=a-12-4a×-1≤0即a<0a+12≤0可得:a=-1,
综上所述:实数a的取值集合是-1,
故选:B.
6.已知命题p:∃x∈R,x2-x+1≥0;命题q:若a2
【答案】B
【分析】先判断出命题p,q的真假,然后逐项判断含有逻辑联结词的复合命题的真假.
【解析】解:命题p:∃x=0,使x2-x+1≥0成立,故命题p为真命题;
当a=1,b=-2时,a2
故选:B.
7.若命题p:“∃x∈R,k2-1x2+41-kx+3≤0”是假命题,则k的取值范围是( )
A.k1
【分析】首先根据存在量词命题的否定为全称量词命题写出命题的否定,再根据全称量词命题为真求出参数的取值范围.
【解析】解:命题“∃x∈R,(k2-1)x2+4(1-k)x+3⩽0”是假命题,
则命题“∀x∈R,(k2-1)x2+4(1-k)x+3>0”是真命题,
当k=1时,3>0恒成立.
当k=-1时,8x+3>0不恒成立.
当k≠±1时,则k2-1>0Δ=16(1-k)2-12(k2-1)<0,解得1
故选:B.
8.已知a>0,函数y=ax2+bx+c,若m满足关于x的方程2ax+b=0,当x=m时的函数值记为M,则下列选项中的命题为假命题的是( )
A.∃x∈R,ax2+bx+c≤M B.∃x∈R,ax2+bx+c≥M
C.∀x∈R,ax2+bx+c≤M D.∀x∈R,ax2+bx+c≥M
【答案】C
【解析】由a>0知抛物线开口向上,x=m是其对称轴,且M为函数的最小值,进而对选项进行判断.
【解析】方程2ax+b=0的解为m=-b2a.由当x=m时的函数记为M知A、B为真命题;
∵a>0,∴函数y=ax2+bx+c在x=-b2a=m处取得最小值.
∴M是函数y=ax2+bx+c的最小值,因此D为真命题,C为假命题.
故选:C.
【点睛】本题考查含有一个量词的命题的否定、一元二次函数的最值,考查函数与方程思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意命题与命题的否定真假性相反.
二、多选题
9.下列有关命题的说法正确的是( )
A.命题“若x=1,则x2=1”的逆否命题是真命题;
B.命题“若x=1,则x2=1”的否命题是“若x=1,则x2≠1”
C.命题“∀x>0,都有x2>0”的否定是“∃x>0,使得x2≤0”
D.若p∧q为假命题,则p、q都为假命题
【答案】AC
【分析】利用四种命题的关系,全称命题的否定形式,复合命题的真假判断,判断选项
【解析】A正确,原命题与其逆否命题同真同假,命题“若x=1,则x2=1”是真命题,所以其逆否命题是真命题;
B错误,命题“若x=1,则x2=1”的否命题是“若x≠1,则x2≠1”,不正确;
C正确,命题“∀x>0,都有x2>0”的否定是“∃x>0,使得x2≤0”;
D错误,若p∧q为假命题,则p、q至少有一个为假命题.
故选:AC
10.下列命题中正确的是( )
A.已知集合M,P满足命题“∀x1∈M,∃x2∈P,x1-x2=0”为真命题,则M⊆P
B.已知集合M,P满足命题“∀x1∈M,∃x2∈P,x12-x22=0”为真命题,则M⊆P
C.已知集合M满足命题“∃x∈M,x2-x<2”为真命题,则M⊆x-1
【分析】结合命题的真假性对选项进行分析,由此确定正确选项.
【解析】A, “∀x1∈M,∃x2∈P,x1-x2=0”为真命题,x2=x1,则M⊆P,A正确.
B,“∀x1∈M,∃x2∈P,x12-x22=x1+x2x1-x2=0”为真命题,x2=x1或x2=-x1,所以M,P不一定有包含关系,B错误.
C,“∃x∈M,x2-x<2”为真命题,x2-x-2=x-2x+1<0,-1
三、填空题
11.某中学采用小组合作学习模式,高一某班某组王小一同学给组内王小二同学出题如下:若命题“∃x∈R,x2+2x+m≤0”是假命题,求实数m的取值范围. 王小二略加思索,反手给了王小一一道题:若命题“∀x∈R,x2+2x+m>0”是真命题,求实数m的取值范围. 你认为两位同学题中所求实数m的取值范围一致吗?答:___________.(填“一致”或“不一致”)
【答案】一致
【分析】根据全称命题与存在命题的关系,以及命题的否定之间的逻辑关系,即可得到结论.
【解析】根据全称命题与存在性命题的关系,
可得命题“∃x∈R,x2+2x+m≤0”的否定为“∀x∈R,x2+2x+m>0”,
因为命题“∃x∈R,x2+2x+m≤0”是假命题与命题“∀x∈R,x2+2x+m>0”是真命题等价,所以两位同学题中所求实数m的取值范围是一致的.
故答案为:一致.
12.下列四个命题:
①命题“若a=0,则ab=0”的否命题是“若a=0,则ab≠0”;
②若命题p:∃x0∈R,x02+x0+1<0,则¬p:∀x∈R,x2+x+1≥0;
③若¬p是q的充分条件,则p是¬q的必要条件;
④若命题“¬p”与命题“p或q”都是真命题,则命题q一定是真命题.
其中叙述正确的命题是__(填序号)
【答案】②③④
【分析】①写出否命题并进行判断;②根据含一个量词的命题的否定方法:修改量词,否定结论,进行判断;③根据逆否命题同真假,由此得到¬q⇒p并进行判断;④先判断出p的真假,然后根据含逻辑联结词的命题的真假判断出q的真假.
【解析】解:对于①,命题“若a=0,则ab=0”的否命题是“若a≠0,则ab≠0”;所以①不正确;
对于②,若命题p:∃x0∈R,x02+x0+1<0,则¬p:∀x∈R,x2+x+1≥0;满足命题的否定形式,所以②正确;
对于③,若¬p是q的充分条件,其等价命题为¬q⇒p,故p是¬q的必要条件,故③正确;
对于④,若命题“¬p”与命题“p或q”都是真命题,所以p是假命题,则命题q一定是真命题.所以④正确.
故答案为:②③④.
13.已知命题p:“∀x∈1,2,a≥x+1”,命题q:“∃x∈R,2x2+5x+a=0”,p的否定是假命题,q是真命题,则实数a的取值范围是___________.
【答案】3,258
【分析】根据给定的全称量词命题和存在量词命题都是真命题分别求出a的取值范围,再求其公共部分即可得解.
【解析】由∀x∈1,2,a≥x+1得,a≥3,因p的否定是假命题,则p是真命题,于是得a≥3,
因∃x∈R,2x2+5x+a=0,即方程2x2+5x+a=0有实根,则Δ=25-8a≥0,解得a≤258,
又q是真命题,则a≤258,
因此,由p是真命题,q也是真命题,可得3≤a≤258,
所以实数a的取值范围是3,258.
故答案为:3,258
14.已知命题p:∃m∈{m∣-1≤m≤1},a2-5a+3
【解析】根据命题p为假命题,转化为∀m∈{m∣-1≤m≤1},a2-5a+3≥m+2恒成立,即可求解.
【解析】因为命题“p:∃m∈{m∣-1≤m≤1},a2-5a+3
即∀m∈{m∣-1≤m≤1},a2-5a+3≥m+2恒成立,
可得a2-5a+3≥3,即a2-5a≥0,解得a≤0或a≥5,
即实数a的取值范围是{a|a≤0或a≥5}.
故答案为:{a|a≤0或a≥5}.
【点睛】本题主要考查了利用命题的真假求解参数的取值范围,其中解答中熟记全称命题与存在性命题的关系,以及恒成立问题的求解方法是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于基础题.
四、解答题
15.对下列含有量词的命题作否定,并判断其真假:
(1)∀x∈R,x2-2x+1≥0;
(2)∃x∈Q,x2=2;
(3)∃x∈R,x2-3=0;
(4)∀x≠0,x+1x∈2,+∞;
(5)任意三角形都有内切圆;
(6)任意两个直角三角形都是相似三角形.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
(3)答案见解析
(4)答案见解析
(5)答案见解析
(6)答案见解析
【分析】(1)利用全称量词命题的否定可写出原命题的否定,利用配方法可判断原命题否定的真假;
(2)利用存在量词命题的否定可写出原命题的否定,解方程x2=2可判断原命题的真假,进可得出其否定的真假;
(3)利用存在量词命题的否定可写出原命题的否定,判断原命题的真假,可得出其否定的真假;
(4)利用全称量词命题的否定可写出原命题的否定,利用特殊值法可判断原命题否定的真假;
(5)利用全称量词命题的否定可写出原命题的否定,直接判断原命题否定的真假;
(6)利用全称量词命题的否定可写出原命题的否定,直接判断原命题否定的真假.
(1)
解:原命题的否定为:∃x∈R,x2-2x+1<0.
因为x2-2x+1=x-12≥0,故原命题的否定为假命题.
(2)
解:原命题的否定为:∀x∈Q,x2≠2.
因为当x2=2时,x=±2,原命题为假命题,原命题的否定为真命题.
(3)
解:原命题的否定为:∀x∈R,x2-3≠0.
当x=±3时,x2-3=0,原命题为真命题,原命题的否定为假命题.
(4)
解:原命题的否定为:∃x≠0,x+1x∈-∞,2.
取x=-1,则x+1x=-2∈-∞,2,原命题的否定为真命题.
(5)
解:原命题的否定为:有些三角形没有内切圆.原命题的否定为假命题.
(6)
解:原命题的否定为:存在两个直角三角形不是相似三角形,原命题的否定为真命题.
16.已知命题p:∀1≤x≤3,都有m≥x,命题q:∃1≤x≤3,使m≥x,若命题p为真命题,命题q的否定为假命题,求实数m的取值范围.
【答案】3,+∞
【分析】根据¬q为假命题,可判断q为真命题,再根据全称量词命题及存在量词命题为真求出参数的取值范围,最后取公共解即可;
【解析】因为¬q为假命题,所以q为真命题,
命题p:∀1≤x≤3,都有m≥x, 为真命题,则m≥xmax,即m≥3
命题q:∃1≤x≤3,使m≥x,为真命题,则m≥xmin,即m≥1
因为命题p、q同时为真命题,所以m≥3m≥1,解得m≥3,
故实数m的取值范围是3,+∞.
17.已知集合A=x-2≤x≤5,B=xm+1≤x≤2m-1,且B≠∅.
(1)若命题p:“∀x∈B,x∈A”是真命题,求实数m的取值范围;
(2)若命题q:“∃x∈A,x∈B”是真命题,求实数m的取值范围。
【答案】(1)2≤m≤3
(2)2≤m≤4
【分析】(1)命题p可转化为B⊆A,又B≠∅,列出不等式控制范围,即得解;
(2)命题q可转化为A∩B≠∅,先求解A∩B=∅,且B≠∅时,实数m的范围,再求解对应范围的补集,即得解
(1)
因为命题p:“∀x∈B,x∈A”是真命题,所以B⊆A,又B≠∅,
所以m+1≤2m-1m+1≥-22m-1≤5,解得2≤m≤3
(2)
因为B≠∅,所以m+1≤2m-1,得m≥2.
又命题q:“∃x∈A,x∈B”是真命题,所以A∩B≠∅,
若A∩B=∅,且B≠∅时,则2m-1<-2或m+1>5,且m≥2
即m>4
故若A∩B≠∅,且B≠∅时,有2≤m≤4
故实数m的取值范围为2≤m≤4
18.已知a∈R,设p:∀x∈[2,3],(a+1)x-1>0恒成立,命题q:∃x0∈R,使得x02+ax0+1<0.
(1)若p∧q是真命题,求a的取值范围;
(2)若p∧(¬q)为假,p∨(¬q)为真,求a的取值范围.
【答案】(1)(2,+∞);(2){a|-2≤a≤12或a>2}.
【分析】(1)由p为真,求得a>-12,由q为真,求得a>2或a<-2,结合p∧q是真命题,得出p,q为真,即可求解;
(2)由p∧(¬q)为假,p∨(¬q)为真,得出p,q同真同假,分类讨论,即可求解.
【解析】(1)若p为真,即p:∀x∈[2,3],(a+1)x-1>0恒成立,
可得2(a+1)-1>03(a+1)-1>0,解得a>-12,
若q为真,即q:∃x0∈R,使得x02+ax0+1<0,
则Δ=a2-4>0,解得a>2或a<-2,
若p∧q是真命题,则p,q为真,可得a>-12a<-2或a>2,所以a>2,
所以a的取值范围(2,+∞).
(2)因为p∧(¬q)为假,p∨(¬q)为真,所以p,(¬q)一真一假,即p,q同真同假,
当p,q都真时,由(1)知a>2,
当p,q都假时,a≤-12-2≤a≤2,即-2≤a≤12,
综上可得-2≤a≤12或a>2,故a的范围为{a|-2≤a≤12或a>2}.
19.已知集合A=x|-1≤x≤2,B=y|y=ax+3,x∈A,C=y|y=2x+3a,x∈A,
(1)若∀y1∈B,∀y2∈C,总有y1≤y2成立,求实数a的取值范围;
(2)若∀y1∈B,∃y2∈C,使得y1≤y2成立,求实数a的取值范围;
【答案】(1)a≥5;(2)a≥-14.
【分析】(1)设y1=ax+3,y2=2x+3a,由题设可得y1max≤y2min,建立不等式组,解之可得答案.
(2)由题设可得y1max≤y2max,建立不等式组,解之可得答案.
【解析】(1)设y1=ax+3,y2=2x+3a,其中-1≤x≤2,
由题设可得y1max≤y2min,即y1max≤3a-2,故-a+3≤-2+3a2a+3≤-2+3a,
解得a≥5.
(2)由题设可得y1max≤y2max,故-a+3≤4+3a2a+3≤4+3a,解得a≥-14.
20.设命题p: ∃x0∈R,ax02-x0+1=0成立;命题q: ∀x∈(0,+∞),x2-ax+1>0成立,如果命题p或q为真命题,命题p且q为假命题,求实数a的取值范围.
【答案】14 【解析】分析:先利用一元二次方程有解得到命题p为真命题对应的数集,再利用一元二次不等式恒成立化简命题q对应的数集,再利用真值表进行判定求解.
详解:对于命题∃x0∈R,ax02-x0+1=0成立,若p为真,
(1)当a=0时,-x0+1=0,x0=1,符合题意,
(2)当a≠0时,∃x0∈R,ax02-x0+1=0⇔ax2-x+1=0在R有解,
⇔Δ=1-4a≥0,得到a≤14,a≠0,
所以,命题p为真,有a≤14 ;
对于命题q:∀x∈(0,+∞),x2-ax+1>0成立⇔∀x∈(0,+∞),a
对于命题q为真,有a<2,
如果或为真,且为假,则它们两个一真一假,
若真假,则有a≤14且a≥2,得到a∈ϕ,
若假真,则有a>14且a<2,得到14 点睛:在研究一元二次不等式恒成立问题或一元二次方程有解的问题时,若二次项系数含有字母,要注意讨论该字母是否为0,避免漏解..
21.设A为非空集合,令A×A=x,y|x,y∈A,则A×A的任意子集R都叫做从A到A的一个关系(Relation),简称A上的关系.例如A=0,1,2时,R1={0,2},R2= A×A,R3=∅,R1={(0,0),(2,1)}等都是A上的关系.设R为非空集合A上的关系.给出如下定义:
①(自反性)若∀x∈A,有x,x∈R,则称R在A上是自反的;
②(对称性)若∀x,y∈R,有y,x∈R,则称R在A上是对称的;
③(传递性)若∀x,y,y,z∈R,有x,z∈R,则称R在A上是传递的;
如果R同时满足这3条性质,则称R为A上的等价关系.
(1)已知A=0,1,2,按要求填空:
①用列举法写出A×A=______________________;
②A上的关系有____________个(用数值做答);
③用列举法写出A上的所有等价关系:{(0,0),(1,1),(2,2)},{(0,0),(1,1),(2,2),(0,1),(1,0)},{(0,0),(1,1),(2,2),(0,2),(2,0)},_______________,_______________,共5个.
(2)设R1和R2是某个非空集合A上的关系,证明:
①若R1,R2是自反的和对称的,则R1∪R2也是自反的和对称的;
②若R1,R2是传递的,则R1∩R2也是传递的.
(3)若给定的集合A有n个元素(n≥4),A1,A2,...,Am2≤m≤n为A的非空子集,满足A1∪A2∪...∪Am=A且两两交集为空集.求证:R=A1×A1∪A2×A2∪...∪(Am×Am)为A上的等价关系.
【答案】(1)①答案见解析;②512;③答案见解析;
(2)①证明见解析;②证明见解析;
(3)证明见解析.
【分析】(1)①根据A×A的定义直接写出;②求出A×A的子集的个数即得;③由等价关系的定义求解;
(2)①根据自反和对称的定义证明;②利用传递的定义证明;
(3)根据定义证明R具有自反性,对称性、传递性.
(1)
①由题意A×A={(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2)};
②由①知A×A中有9个元素,它的子集个数为29=512,所以A上的关系有512个;
③A上的所有等价关系:{(0,0),(1,1),(2,2)},{(0,0),(1,1),(2,2),(0,1),(1,0)},{(0,0),(1,1),(2,2),(0,2),(2,0)},{(0,0),(1,1),(2,2),(1,2),(2,1)},{(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2)},共5个.
(2)
①因为R1,R2是在A上自反的,所以∀x∈A,(x,x)∈R1,(x,x)∈R2,因此(x,x)∈R1∪R2,所以R1∪R2是自反的,
设(x,y)∈R1∪R2,则(x,y)∈R1或(x,y)∈R2,
因为R1,R2都在A上是对称的册,所以(y,x)∈R1或(y,x)∈R2,从而(y,x)∈R1∪R2,
所以R1∪R2在A上是对称的;
②若R1,R2都是传递的,设(x,y)∈R1∩R2,(y,z)∈R1∩R2,
则(x,y)∈R1且(x,y)∈R2,(y,z)∈R1且(y,z)∈R2,
因为R1,R2都是传递的,所以(x,z)∈R1且(x,z)∈R2,从而(x,z)∈R1∩R2,
所以R1∩R2也是传递的;
(3)
①对任意的x∈A,
因为A1,A2,...,Am2≤m≤n为A的非空子集,满足A1∪A2∪...∪Am=A且两两交集为空集.则x∈A1或x∈A2,…,或x∈Am,其中有且仅有一个正确,设x∈Ai(i是1,2,…,m中的一个),则(x,x)∈Ai×Ai,
而R=A1×A1∪A2×A2∪...∪(Am×Am),所以(x,x)∈R,所以R是A上自反的,
②因为A1,A2,…,Am2≤m≤n为A的非空子集,满足A1∪A2∪...∪Am=A且两两交集为空集.所以A1×A1,A2×A2,…,Am×Am的两两交集为空集,
设(x,y)∈R,则(x,y)属于A1×A1,A2×A2,…,Am×Am中的一个集合,设(x,y)∈Ai×Ai(i是1,2,…,m中的一个),则(y,x)∈Ai×Ai,
从而(y,x)∈R=A1×A1∪A2×A2∪...∪(Am×Am),所以R是A上对称的;
③设(x,y)∈R,(y,z)∈R,由②知(x,y)属于A1×A1,A2×A2,…,Am×Am中的一个集合,设(x,y)∈Ai×Ai(i是1,2,…,m中的一个),(y,z)属于A1×A1,A2×A2,…,Am×Am中的一个集合,设(x,y)∈Ai×Ai(i是1,2,…,m中的一个),
不妨设(x,y)∈Ai×Ai,(y,z)∈Aj×Aj,
所以x,y∈Ai,y,z∈Aj,而A1,A2,...,Am2≤m≤n为A的非空子集,满足A1∪A2∪...∪Am=A且两两交集为空集.所以i=j,
即x,y,z∈Ai,从而(x,z)∈Ai×Ai,所以(x,z)∈R,
所以R是A上传递的.
综上,R=A1×A1∪A2×A2∪...∪(Am×Am)为A上的等价关系.
【点睛】本题集合的新定义,集合的新运算.解题关键是正确理解新定义并运用新定义解决问题.证明问题的思路就是根据自反性、对称性、传递性的定义一一检验证明即可.考查了学生的创新意识.
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