1.1.1 四种命题
[基础达标]
1.下列语句:①是无限循环小数;②x2-3x+2=0;③当x=4时,2x>0;④垂直于同一条直线的两条直线必平行吗?⑤一个数不是合数就是质数;⑥把门关上.其中不是命题的是________.
解析:①是命题,能判断真假.
②不是命题,因为语句中含有变量x,在没给变量x赋值前,我们无法判断语句的真假.
③是命题,能作出真假判断的语句,是一个真命题.
④不是命题,因为并没有对垂直于同一条直线的两条直线是否平行作出判断.
⑤是命题,是假命题,因为1既不是合数也不是质数.
⑥不是命题,没有作出判断.
答案:②④⑥
2.命题“若a>b,则2a>2b-1”的否命题为________.
解析:∵“a>b”的否定是“a≤b”,“2a>2b-1”的否定是“2a≤2b-1”,∴原命题的否命题是“若a≤b,则2a≤2b-1”.
答案:若a≤b,则2a≤2b-1
3.命题“对于正数a,若a>1,则lg a>0”及其逆命题、否命题、逆否命题四个命题中真命题的个数为________.
解析:原命题“对于正数a,若a>1,则lg a>0”是真命题;逆命题“对于正数a,若lg a>0,则a>1”是真命题;否命题“对于正数a,若a≤1,则lg a≤0”是真命题;逆否命题“对于正数a,若lg a≤0,则a≤1”是真命题.
答案:4
4.给出下列命题:
①命题“若b2-4ac<0,则方程ax2+bx+c=0(a≠0)无实根”的否命题;
②命题“如果△ABC中,AB=BC=CA,那么△ABC为等边三角形”的逆命题;
③命题“若a>b>0,则>>0”的逆否命题;
④“若m>1,则mx2-2(m+1)x+(m-3)>0的解集为R”的逆命题.
其中真命题的序号为________.
解析:①命题“若b2-4ac<0,则方程ax2+bx+c=0(a≠0)无实根”的否命题为:“若b2-4ac≥0,则方程ax2+bx+c=0(a≠0)有实根”,根据一元二次方程根的判定知其为真命题.
②命题“如果△ABC中,AB=BC=CA,那么△ABC为等边三角形”的逆命题为:“如果△ABC为等边三角形,那么AB=BC=CA”,由等边三角形的定义可知其为真命题.
③原命题“若a>b>0,则>>0”为真命题,由原命题与其逆否命题有相同的真假性可知其逆否命题为真命题.
④原命题的逆命题为:“若方程mx2-2(m+1)x+(m-3)>0的解集为R,则m>1”,不妨取m=2验证,当m=2时,有2x2-6x-1>0,Δ=62-4×2×(-1)>0,其解集不为R,故为假命题.
答案:①②③
5.命题“若α=,则tan α=1”的逆否命题是________.
解析:逆否命题是以原命题的结论的否定作条件,条件的否定作结论.因此逆否命题为:若tan α≠1,则α≠.
答案:若tan α≠1,则α≠
6.命题“若A=60°,则△ABC是等边三角形”的否命题为“若A≠60°,则△ABC不是等边三角形”为________命题.(填“真”或“假”)
解析:“若A=60°,则△ABC是等边三角形”的逆命题为“若△ABC是等边三角形,则A=60°”,逆命题为真命题,所以否命题为真命题.
答案:真
7.写出下列命题的逆命题、否命题和逆否命题.
(1)若四边形的对角互补,则该四边形是圆的内接四边形;
(2)若在二次函数y=ax2+bx+c中,b2-4ac<0,则该函数图象与x轴有公共点.
解:(1)逆命题:若四边形是圆的内接四边形,则该四边形的对角互补;
否命题:若四边形的对角不互补,则该四边形不是圆的内接四边形;
逆否命题:若四边形不是圆的内接四边形,则该四边形的对角不互补.
(2)逆命题:若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有公共点,则b2-4ac<0;
否命题:若在二次函数y=ax2+bx+c中,b2-4ac≥0,则该函数图象与x轴无公共点;
逆否命题:若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴无公共点,则b2-4ac≥0.
8.已知命题p:lg(x2-2x-2)≥0;命题q:|1-|<1.若命题p是真命题,命题q是假命题,求实数x的取值范围.
解:∵lg(x2-2x-2)≥0,∴x2-2x-2≥1,
∴x≤-1或x≥3,设集合P={x|x≤-1或x≥3}.
∵|1-|<1,∴-1<-1<1,∴0
设Q={x|0∴P∩(? RQ)={x|x≤-1或x≥4},
∴实数x的取值范围为(-∞,-1]∪[4,+∞).
[能力提升]
1.已知命题p:x2-x≥6或x2-x≤-6,q:x∈Z,且p假q真,则x的值为________.
解析:因为p假q真,所以
??.
故x的取值为-1,0,1,2.
答案:-1,0,1,2
2.若命题“ax2-2ax-3>0不成立”是真命题,则实数a的取值范围是________.
解析:ax2-2ax-3≤0恒成立,当a=0时,-3≤0成立;当a≠0时,得,解得-3≤a<0,
故-3≤a≤0.
答案:[-3,0]
3.命题:已知a,b为实数,若关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集,则a2-4b≥0,写出该命题的逆命题、否命题、逆否命题,并判断这些命题的真假.
解:逆命题:已知a、b为实数,若a2-4b≥0,则关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集.
否命题:已知a、b为实数,若关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集,则a2-4b<0.
逆否命题:已知a、b为实数,若a2-4b<0,则关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集.
原命题、逆命题、否命题、逆否命题均为真命题.
4.(创新题)已知命题p:函数f(x)=,实数m满足不等式f(m)<2,命题q:实数m使方程2x+m=0(x∈R)有实根.若命题p、q中有且只有一个真命题,求实数m的范围.
解:f(x)=,又f(m)<2,
∴<2,∴-5-5.
因为方程2x+m=0(x∈R)有实根,且2x>0,
∴m<0,∴q:m<0.
若命题p、q中有且只有一个真命题,存在两种情况:
(1)当p为真命题,q为假命题时,,∴m≥0,
(2)当q为真命题,p为假命题时,,∴m≤-5.
综上,当命题p、q中有且只有一个真命题时,m≤-5或m≥0.
1.1.2 充分条件和必要条件
[基础达标]
1.设x∈R,则“x>”是“2x2+x-1>0”的________条件.
解析:由不等式2x2+x-1>0,即(x+1)(2x-1)>0,得x>或x<-1,所以由x>可以得到不等式2x2+x-1>0成立,但由2x2+x-1>0不一定得到x>,所以x>是2x2+x-1>0的充分不必要条件.
答案:充分不必要
2.(x+1)(x+2)>0是(x+1)(x2+2)>0的________条件.
解析:(x+1)(x+2)>0?x<-2或x>-1,(x+1)·(x2+2)>0?x>-1,因为x>-1?x<-2或x>-1,x<-2或x>-1 x>-1,所以应填“必要不充分”.
答案:必要不充分
3.设p、r都是q的充分条件,s是q的充分必要条件,t是s的必要条件,t是r的充分条件,那么p是t的________条件,r是t的________条件.
解析:由题意知p?q,r?q,s?q,s?t,t?r,所以p?t,r?t.
答案:充分 充要
4.若a∈R,则“a=2”是“(a-1)(a-2)=0”的________条件.
解析:因为a=2?(a-1)(a-2)=0,而(a-1)(a-2)=0a=2,故“a=2”是“(a-1)(a-2)=0”的充分不必要条件.
答案:充分不必要
5.“m=”是“直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m-2)x+(m+2)y-3=0相互垂直”的________条件.
解析:当m=时,两直线斜率乘积为-1,从而可得两直线垂直,故原命题为真.而当m=-2时两直线一条斜率为0,一条斜率不存在,但两直线仍然垂直,所以其逆命题为假.
答案:充分不必要
6.设a,b,c∈R+,则“abc=1”是“++≤a+b+c”的________条件.
解析:当a=b=c=2时,有++≤a+b+c,但abc≠1,所以必要性不成立;当abc=1时,++==++,a+b+c=≥++,所以充分性成立,故“abc=1”是“++≤a+b+c”的充分不必要条件.
答案:充分不必要
7.求使关于x的方程x2-2mx+m2-m-2=0的两根都大于2的充要条件.
解:设关于x的方程x2-2mx+m2-m-2=0的两根为x1,x2,依题意,得
不等式组等价于
,
,
解得,
∴m>.
即关于x的方程x2-2mx+m2-m-2=0的两根都大于2的充要条件为{m|m>}.
8.求证:关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根为-1的充要条件是a-b+c=0.
证明:充分性:因为a-b+c=0,
即a·(-1)2+b·(-1)+c=0,
所以-1是ax2+bx+c=0的一个根.
必要性:因为ax2+bx+c=0有一个根为-1,
所以a·(-1)2+b·(-1)+c=0,即a-b+c=0.
综上可得ax2+bx+c=0有一个根为-1的充要条件是a-b+c=0.
[能力提升]
1.已知α1,α2,α3是三个相互平行的平面,平面α1,α2之间的距离为d1,平面α2,α3之间的距离为d2.直线l与α1,α2,α3分别相交于P1,P2,P3,那么“P1P2=P2P3”是“d1=d2”的________条件.
解析:(1)当直线l与三个平行平面α1,α2,α3垂直时,显然P1P2=P2P3?d1=d2.
(2)当直线l与α1,α2,α3斜交时,过点P1作直线P1A⊥α2分别交α2,α3于点A,B,则P1A⊥α3,故P1A=d1,AB=d2,显然,相交直线l与直线P1A确定一个平面β,∵α1∥α2∥α3,∴P2A∥P3B,∴=.故P1P2=P2P3?d1=d2.综上知应填充分必要条件.
答案:充分必要
2.设n∈N*,一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=________.
解析:由题意得x==2±,因为x是整数,即2±为整数,所以为整数,且n≤4,又因
为n∈N*,取n=1,2,3,4,验证可知n=3,4符合题意;反之n=3,4时都可推出一元二次方程x2-4x+n=0有整数根.
答案:3或4
3.已知p:A={x∈R|x2+ax+1≤0},q:B={x∈R|x2-3x+2≤0},若p是q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
解:B={x∈R|x2-3x+2≤0}={x|1≤x≤2},
∵p是q的充分不必要条件,
∴p?q,qp,即AB,
可知A=?或方程x2+ax+1=0的两根在区间[1,2]内,
∴Δ=a2-4<0或,
得-2≤a<2.
即实数a的取值范围为-2≤a<2.
4.已知M={x|(x+3)(x-5)>0},P={x|x2+(a-8)x-8a≤0}.
(1)求a的一个值,使它成为M∩P={x|5(2)求a的一个取值范围,使它成为M∩P={x|5解:M={x|x<-3或x>5},P={x|(x+a)(x-8)≤0}.
(1)显然,当-3≤-a≤5,即-5≤a≤3时,M∩P={x|5(2)当M∩P={x|51.2 简单的逻辑联结词
[基础达标]
1.已知命题p:所有有理数都是实数,命题q:正数的对数都是负数,则下列命题中为真命题的是________.
①綈p或q;②p且q;③綈p且綈q;④綈p或綈q.
解析:不难判断命题p为真命题,命题q为假命题,从而上述叙述中只有綈p或綈q为真命题.
答案:④
2.已知命题p1:函数y=2x-2-x在R上为增函数,p2:函数y=2x+2-x在R上为减函数,则在命题q1:p1或p2;q2:p1且p2;q3:綈p1或p2;q4:p1且綈p2中,真命题有________.
解析:易知p1是真命题;对p2,取特殊值来判断,如取x1=1x4=-2,得y3=答案:q1,q4
3.若p、q是两个命题,且“p或q”的否定是真命题,则p、q的真假性是________.
解析:由p或q的否定是真命题,知p或q为假命题,因此p、q为假命题.
答案:p假q假
4.对于命题p、q,若p且q为真命题,则下列四个命题:
①p或綈q是真命题;②p且綈q是真命题;
③綈p且綈q是假命题;④綈p或q是假命题.
其中真命题是________.
解析:∵p且q真,则p真,q真,∴綈p假,綈q假,所以只有①③为真命题.
答案:①③
5.给出两个命题:p:|x|=x的充要条件是x为正实数,q:奇函数的图象一定关于原点对称,则綈p∧q为________命题(填“真”、“假”).
解析:∵p为假命题,∴綈p为真命题,又∵q为真命题,
故綈p∧q为真命题.
答案:真
6.若命题p:不等式4x+6>0的解集为{x|x>-},命题q:关于x的不等式(x-4)(x-6)<0的解集为{x|4解析:因为命题p为真命题,q为真命题,所以“綈p”为假命题,“p或q”,“p且q”为真命题.
答案:p或q,p且q
7.分别指出下列各组命题构成的“p∧q”“p∨q”“綈p”形式的命题的真假.
(1)p:6<6.q:6=6;
(2)p:梯形的对角线相等.q:梯形的对角线互相平分;
(3)p:函数y=x2+x+2的图象与x轴没有公共点.
q:不等式x2+x+2<0无解;
(4)p:函数y=cos x是周期函数.
q:函数y=cos x是奇函数.
解:(1)∵p为假命题,q为真命题,
∴p∧q为假命题,p∨q为真命题,綈p为真命题.
(2)∵p为假命题,q为假命题,
∴p∧q为假命题,p∨q为假命题,綈p为真命题.
(3)∵p为真命题,q为真命题,
∴p∧q为真命题,p∨q为真命题,綈p为假命题.
(4)∵p为真命题,q为假命题,
∴p∧q为假命题,p∨q为真命题,綈p为假命题.
8.已知p:3-x≤0或3-x>4,q:<1,求p且q.
解:由3-x≤0或3-x>4,
解得,p:x≥3或x<-1.
由-1<0,即<0,
解得,q:x<-2或x>3.
所以,p且q:x<-2或x>3.
[能力提升]
1.已知实数a满足1解析:由y=loga(2-ax)在[0,1]上是减函数,得a>1且2-a>0,即1答案:①④
2.已知命题p:集合{x|x=(-1)n,n∈N}只有3个真子集,q:集合{y|y=x2+1,x∈R}与集合{x|y=x+1}相等.则下列新命题:①p或q;②p且q;③非p;④非q.其中真命题的个数为________.
解析:命题p的集合为{-1,1},只有2个元素,有3个真子集,故p为真;q中的两个集合不相等,故q为假,因此有2个新命题为真.
答案:2
3.设函数f(x)=lg的定义域为A,若命题p:3∈A与q:5∈A有且只有一个为真命题,求实数a的取值范围.
解:A=,
若p:3∈A为真,则>0,即若q:5∈A为真,则>0,即1若p真q假,则,所以a无解;
若p假q真,则,所以1综上,a∈∪[9,25).
4.(创新题)数学家斯摩林根据莎士比亚的名剧《威尼斯商人》中的情节编了一道题:女主角鲍西娅对求婚者说:“这里有三只盒子:金盒、银盒和铅盒,每只盒子的铭牌上各写有一句话.三句话中,只有一句是真话.谁能猜中我的肖像放在哪一只盒子里,谁就能做我的丈夫.”盒子上的话如图所示,求婚者猜中了,你知道他是怎样猜中的吗?
解:金盒上的铭牌:“肖像在这盒里”(即肖像在金盒里)与铅盒上面的铭牌“肖像不在金盒里”是两个命题,其中一个是另一个的否定.依据简易逻辑知识,可知:一句话要么是真,要么是假,两者必具其一,因此可以得出结论,这两句话必是一真一假.又因为三句话中只有一句是真话,所以银盒的铭牌所说的那句话“肖像不在这只盒子里”就肯定是假话了,于是求婚者断定鲍西娅的肖像放在银盒子里.
1.3 全称量词与存在量词
[基础达标]
1.命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是________.(填序号)
①任意一个有理数,它的平方是有理数;
②任意一个无理数,它的平方不是有理数;
③存在一个有理数,它的平方是有理数;
④存在一个无理数,它的平方不是有理数.
解析:“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是“任意一个无理数,它的平方不是有理数”.
答案:②
2.命题“对任何x∈R,|x-2|+|x-4|>3”的否定是________.
解析:全称命题的否定是存在性命题.
答案:存在x∈R,使得|x-2|+|x-4|≤3
3.已知命题:“?x∈[1,2],使x2+2x+a≥0”是真命题,则a的取值范围是________.
解析:由已知得,?x∈[1,2],使a≥-x2-2x成立;若记f(x)=-x2-2x(1≤x≤2),则a≥f(x)min;而结合二次函数f(x)=-x2-2x(1≤x≤2)的图象得f(x)的最小值为f(2)=-22-2×2=-8,所以a≥-8.
答案:a≥-8
4.不等式x2-x>x-a对?x∈R都成立,则a的取值范围是________.
解析:法一:不等式x2-x>x-a对?x∈R都成立,即不等式x2-2x+a>0恒成立;
结合二次函数图象得其Δ<0,即4-4a<0,所以a>1.
法二:不等式x2-x>x-a对?x∈R都成立,也可看作a>-x2+2x对?x∈R都成立,所以a>(-x2+2x)max;而二次函数f(x)=-x2+2x的最大值为=1,所以a>1.
答案:a>1
5.下列命题中的真命题的个数是________.
①?x∈R,使得sin x+cos x=;
②?x∈(-∞,0),2x<3x;
③?x∈(0,π),sin x>cos x.
解析:∵?x∈R,sin x+cos x≤;?x∈(-∞,0),2x>3x;sin=cos,所以①②③都是假命题.
答案:0
6.已知命题p:?x∈R,使tan x=1,命题q:?x∈R,x2>0.下面结论正确的是________.
①命题“p∧q”是真命题;②命题“p∧綈q”是假命题;
③命题“綈p∨q”是真命题;④命题“綈p∧綈q”是假命题.
解析:容易知命题p是真命题,如x=,则綈p是假命题;因为当x=0时,x2=0,所以命题q是假命题,则綈q是真命题.所以“p∧q”是假命题,①错误;“p∧綈q”是真命题,②错误;“綈p∨q”是假命题,③错误;“綈p∧綈q”是假命题,④正确.
答案:④
7.判断下列命题是全称命题还是存在性命题,并写出它们的否定:
(1)p:对任意的x∈R,x2+x+1=0都成立;
(2)p:?x∈R,x2+2x+5>0.
解:(1)由于命题中含有全称量词“任意的”,因而是全称命题;又由于“任意的”的否定为“存在一个”,因此,綈p:存在一个x∈R,使x2+x+1≠0成立,即“?x∈R,使x2+x+1≠0成立”;
(2)由于“?x∈R”表示存在一个实数x,即命题中含有存在量词“存在一个”,因而是存在性命题;又由于“存在一个”的否定为“任意一个”,因此,綈p:对任意一个x都有x2+2x+5≤0,即“?x∈R,x2+2x+5≤0”.
8.已知命题p:对m∈[-1,1],不等式a2-5a-3≥ 恒成立;命题q:不等式x2+ax+2<0有解;若p是真命题,q是假命题,求a的取值范围.
解:∵m∈[-1,1],∴∈[2,3].
因为对m∈[-1,1],不等式a2-5a-3≥ 恒成立,可得a2-5a-3≥3.
∴a≥6或a≤-1.
故命题p为真命题时,a≥6或a≤-1.
又命题q:不等式x2+ax+2<0有解,
∴Δ=a2-8>0.
∴a>2或a<-2;
从而命题q为假命题时,-2≤a≤2;
所以命题p为真命题,q为假命题时,a的取值范围为-2≤a≤-1.
[能力提升]
1.已知:对?x>0,a≤x+恒成立,则a的取值范围为________.
解析:?x>0,x+≥2(当且仅当x=时等号成立),min=2;
而对?x>0,a≤x+恒成立,所以a≤2.
答案:a≤2
2.已知命题p:?x∈R,ax2+2x+3>0,如果命题綈p是真命题,那么实数a的取值范围是________.
解析:因为命题綈p是真命题,所以命题p是假命题,而当命题p是真命题时,就是不等式ax2+2x+3>0对一切x∈R恒成立,这时就有,解得a>,
因此当命题p是假命题,即命题綈p是真命题时,实数a的取值范围是a≤.
答案:a≤
3.已知p:|3x-4|>2,q:>0,求綈p和綈q对应的x的值的集合.
解:设命题p中的元素组成的集合为M,那么对命题p的否定綈p组成的集合就是M的补集.
由p:|3x-4|>2,得p:x<或x>2,所以綈p:≤x≤2,即綈p:;
由q:>0,得q:x<-1或x>2,
所以綈q:-1≤x≤2,即綈q:{x|-1≤x≤2}.
4.(创新题)判断命题“已知a,x为实数,若关于x的不等式x2+(2a+1)x+a2+2≤0的解集非空,则a≥1”的逆否命题的真假.
解:原命题的逆否命题:已知a,x为实数,若a<1,则关于x的不等式x2+(2a+1)x+a2+2≤0的解集为空集.
判断真假如下:
抛物线y=x2+(2a+1)x+a2+2的图象开口向上,
判别式Δ=(2a+1)2-4(a2+2)=4a-7.
因为a<1,所以4a-7<0.
即抛物线y=x2+(2a+1)x+a2+2与x轴无交点.所以关于x的不等式x2+(2a+1)x+a2+2≤0的解集为空集.故原命题的逆否命题为真.
第一章 常用逻辑用语
(时间:120分钟;满分:160分)
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请把答案填在题中横线上)
1.给出命题:若函数y=f(x)是幂函数,则函数y=f(x)的图象不过第四象限.在它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题的个数是________.
解析:易知原命题是真命题,则其逆否命题也是真命题,而逆命题、否命题是假命题.故它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题有一个.
答案:1
2.下列命题中,真命题是________.
①?x0∈R,ex0≤0;
②?x∈R,2x>x2;
③a+b=0的充要条件是=-1;
④a>1,b>1是ab>1的充分条件.
解析:因为?x∈R,ex>0,故排除①;取x=2,则22=22,故排除②;a+b=0,取a=b=0,则不能推出=-1,故排除③;应填④.
答案:④
3.命题“若x2≥1,则x≥1或x≤-1”的逆否命题是________.
解析:命题的条件为“x2≥1”,结论为“x≥1或x≤-1”,否定结论作条件,否定条件作结论,即为其逆否命题.
答案:若-14.下列命题:
①G=(G≠0)是a,G,b成等比数列的充分不必要条件;
②若角α,β满足cos αcos β=1,则sin(α+β)=0;
③若不等式|x-4|0;
④函数y=sin x+sin |x|的值域是[-2,2].
其中正确命题的序号是________(把你认为正确的命题序号都填上).
解析:当G=(G≠0)时,有G2=ab,所以a,G,b成等比数列,但当a,G,b成等比数列时,还可以有G=-,所以G=(G≠0)是a,G,b成等比数列的充分不必要条件,故①正确;
当cos αcos β=1时,有cos α=cos β=-1或cos α=cos β=1,即α=2k1π+π(k1∈Z),β=2k2π+π(k2∈Z)或α=2k3π(k3∈Z),β=2k4π(k4∈Z),这时α+β=2(k1+k2)π+2π(k1,k2∈Z)或α+β=2(k3+k4)π(k3,k4∈Z),必有sin(α+β)=0,故②正确;
由于|x-4|的最小值等于0,所以当a≤0时,不等式|x-4|0,故③正确;
函数y=sin x+sin |x|=,所以该函数的值域为[-2,2],故④正确.
答案:①②③④
5.给出命题:①?x∈(-∞,1),使x3<1;②?x∈Q,使x2=2;③?x∈N,有x3>x2;④?x∈R,有x2+4>0.其中的真命题是________(填序号).
解析:方程x2=2的解只有无理数x=±,所以不存在有理数x使得方程x2=2成立,故②为假命题;比如存在x=0,使得03=02,故③为假命题,①④显然正确.
答案:①④
6.若非空集合A,B,C满足A∪B=C,且B不是A的子集,则“x∈C”是“x∈A”的________条件.
解析:x∈A?x∈C,但是x∈C不能推出x∈A.
答案:必要不充分
7.“a=”是“对任意的正数x,2x+≥1”的________条件.
解析:a=?2x+=2x+≥2=1,另一方面对任意正数x,2x+≥1只要2x+≥2=2≥1?a≥.
答案:充分不必要
8.已知命题p:关于x的不等式x2+2ax+4>0对?x∈R恒成立;命题q:函数y=-(4-2a)x是R上的减函数.若“p∨q”为真命题,“p∧q”为假命题,则实数a的取值范围是________.
解析:由x2+2ax+4>0对?x∈R恒成立,得
Δ=(2a)2-4×4<0,解得-2所以p:-2由y=-(4-2a)x是R上的减函数,
得4-2a>1,解得a<.
所以q:a<.
由“p∨q”为真,“p∧q”为假知,p与q中必有一真一假,即p真q假或p假q真.
所以或
从而得≤a<2或a≤-2.
答案:[,2)∪(-∞,-2]
9.已知函数f(x)、g(x)定义在R上,h(x)=f(x)·g(x),则“f(x)、g(x)均为奇函数”是“h(x)为偶函数”的________条件.
解析:由f(x)、g(x)均为奇函数可得h(x)=f(x)·g(x)为偶函数,反之则不成立,如h(x)=x2是偶函数,而f(x)=,g(x)=x-1都不是奇函数.
答案:充分不必要
10.a,b为向量,则“|a·b|=|a||b|”是“a∥b”的________条件.
解析:若|a·b|=|a||b|,
若a,b中有零向量,显然a∥b;
若a,b均不为零向量,则
|a·b|=|a||b||cos〈a,b〉|=|a||b|,
∴|cos〈a,b〉|=1,
∴〈a,b〉=π或0,
∴a∥b,即|a·b|=|a||b|?a∥b.
若a∥b,则〈a,b〉=0或π,
∴|a·b|=||a||b|cos〈a,b〉|=|a||b|,
其中,若a,b有零向量也成立,
即a∥b?|a·b|=|a||b|.
综上知,“|a·b|=|a||b|”是“a∥b”的充分必要条件.
答案:充分必要
11.设p:方程x2+2mx+1=0有两个不相等的正根;q:方程x2+2(m-2)x-3m+10=0无实根.则使p∨q为真,p∧q为假的实数m的取值范围是________.
解析:p:x2+2mx+1=0有两个不相等的正根,
即m<-1.
q:x2+2(m-2)x-3m+10=0无实根,
Δ=[2(m-2)]2-4(-3m+10)=4(m2-m-6)<0,
即-2<m<3.
分两种情况:①p真q假,m≤-2;②p假q真,-1≤m<3.
综上可知使p∨q为真,p∧q为假的实数m的取值范围是(-∞,-2]∪[-1,3).
答案:(-∞,-2]∪[-1,3)
12.给出下列四个命题:
①“若xy=1,则x,y互为倒数”的逆命题;
②“相似三角形的周长相等”的否命题;
③“若b≤-1,则x2-2bx+b2+b=0有实数根”的逆否命题;
④若sin α+cos α>1,则α必定是锐角.
其中真命题的序号是________(请把所有真命题的序号都填上).
解析:①“若xy=1,则x,y互为倒数”的逆命题为“若x,y互为倒数,则xy=1”,是真命题;
②“相似三角形的周长相等”的否命题为“两个三角形不相似,则周长不相等”,显然是假命题;
③∵b≤-1,∴Δ=4b2-4(b2+b)=-4b≥4>0,∴“若b≤-1,则x2-2bx+b2+b=0有实数根”为真命题,∴其逆否命题也是真命题;
④∵当α=时,sin α+cos α>1成立,∴此命题是假命题.
答案:①③
13.已知命题p:x2-x≥6,q:x∈Z,则使得x∈M时,“p且q”与“綈q”同时为假命题的x组成的集合M=________.
解析:x∈M时,“p且q”与“綈q”同时为假命题,即x∈M时,p假且q真.故令x2-x<6,x∈Z,解得x=-1,0,1,2,从而所求的集合M={-1,0,1,2}.
答案:{-1,0,1,2}
14.已知“关于x的不等式<3对于?x∈R恒成立”的充要条件是“a∈(a1,a2)”,则a1+a2=________.
解析:∵x2-x+1>0,∴原不等式化为x2-ax+2<3x2-3x+3,即2x2+(a-3)x+1>0.
∵?x∈R时,2x2+(a-3)x+1>0恒成立,
∴Δ=(a-3)2-8<0.
∴3-2∴a1+a2=6.
答案:6
二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分14分)将命题“ab=0,则a,b中至少有一个为0”改写为“若p则q”的形式,写出其逆命题、否命题、逆否命题,并判断真假.
解:原命题:若ab=0,则a,b中至少有一个为0.是真命题;
逆命题:若a,b中至少有一个为0,则ab=0.是真命题;
否命题:若ab≠0,则a,b都不为0.是真命题;
逆否命题:若a,b都不为0,则ab≠0.是真命题.
16.(本小题满分14分)写出下列命题的否定,并判断真假.
(1)p:?x∈R,都有|x|=x;
(2)p:?x∈R,x3>x2;
(3)p:至少有一个二次函数没有零点;
(4)p:存在一个角α∈R,使得sin2α+cos2α≠1.
解:(1)綈p:?x∈R,有|x|≠x.
如x=-1,|-1|=1≠-1,所以綈p是真命题.
(2)綈p:?x∈R,x3≤x2.
如x0=-1时,(-1)3=-1×(-1)2=-1,
即(-1)3≤(-1)2,所以綈p是真命题.
(3)綈p:所有二次函数都有零点.
如二次函数y=x2+2x+3=(x+1)2+2>0.?x∈R,
y=x2+2x+3≠0.因为p是真命题,所以綈p是假命题.
(4)綈p:?α∈R,sin2α+cos2α=1.
设任意角α终边与单位圆的交点为P(x,y).
则sin α=y,cos α=x,显然有sin2α+cos2α=y2+x2=1,
所以綈p是真命题.
17.(本小题满分14分)已知两个命题r(x):sin x+cos x>m,s(x):x2+mx+1>0.如果对?x∈R,r(x)与s(x)有且仅有一个是真命题.求实数m的取值范围.
解:∵sin x+cos x=sin≥-,
∴当r(x)是真命题时,m<-.
又∵对?x∈R,s(x)为真命题,即x2+mx+1>0恒成立,
有Δ=m2-4<0,∴-2∴当r(x)为真,s(x)为假时,m<-,同时m≤-2或m≥2,即m≤-2;
当r(x)为假,s(x)为真时,m≥-且-2即-≤m<2.
综上,实数m的取值范围是m≤-2或-≤m<2.
18.(本小题满分16分)已知不等式|x-m|<1成立的充分不必要条件是解:由不等式|x-m|<1得m-1因为不等式|x-m|<1成立的充分不必要条件是19.(本小题满分16分)已知x,y∈R,求证|x+y|=|x|+|y|的成立的充要条件是xy≥0.
证明:充分性:
如果xy=0,那么x=0,y≠0或x≠0,y=0或x=0,y=0,于是|x+y|=|x|+|y|;
如果xy>0,即x>0,y>0或x<0,y<0,
当x>0,y>0时,|x+y|=x+y=|x|+|y|,
当x<0,y<0时,|x+y|=-x-y=(-x)+(-y)=|x|+|y|,
总之,当xy≥0时,|x+y|=|x|+|y|.
必要性:
由|x+y|=|x|+|y|及x,y∈R得(x+y)2=(|x|+|y|)2,
即x2+2xy+y2=x2+2|xy|+y2,得|xy|=xy,所以xy≥0,故必要性成立;
综上,原命题成立.
20.(本小题满分16分)(1)设集合M={x|x>2},P={x|x<3},则“x∈M或x∈P”是“x∈(M∩P)”的什么条件?
(2)求使不等式4mx2-2mx-1<0恒成立的充要条件.
解:(1)x∈M或x∈P?x∈R,x∈(M∩P)?x∈(2,3),因为x∈M或x∈P x∈(M∩P),但x∈(M∩P)?x∈M或x∈P.故“x∈M或x∈P”是“x∈(M∩P)”的必要不充分条件.
(2)当m≠0时,不等式4mx2-2mx-1<0恒成立??-4