资源描述
阶段性测试题一(集合与常用规律用语)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分150分。考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.(2021·江西省三县联考)已知集合A={x∈R|2x-3≥0},集合B={x∈R|x2-3x+2<0},则A∩B=( )
A.{x|x≥} B.{x|≤x<2}
C.{x|1<x<2} D.{x|<x<2}
[答案] B
[解析] A={x|x≥},B={x|1<x<2},∴A∩B={x|≤x<2}.
2.(2021·湖北省教学合作联考)下列命题中真命题的个数是( )
(1)若命题p,q中有一个是假命题,则¬(p∧q)是真命题.
(2)在△ABC中,“cosA+sinA=cosB+sinB”是“C=90°”的必要不充分条件.
(3)若C表示复数集,则有∀x∈C,x2+1≥1.
A.0 B.1
C.2 D.3
[答案] C
[解析] (1)∵p、q中有一个假命题,∴p∧q为假命题,∴¬(p∧q)为真命题,∴(1)正确;(2)若C=90°,则cosA=cos(90°-B)=sinB,cosB=cos(90°-A)=sinA,∴cosA+sinA=cosB+sinB,但cosA+sinA=cosB+sinB时,sin(A+45°)=sin(B+45°),∴满足A=B,或A+B=90°,得不出C=90°,故(2)正确;(3)当x=i时,有x2+1=0,故(3)错误,选C.
3.(文)(2022·文登市期中)已知集合A={x|log4x<1},B={x|x≥2},则A∩(∁RB)=( )
A.(-∞,2) B.(0,2)
C.(-∞,2] D.[2,4)
[答案] B
[解析] ∵A={x|log4x<1}={x|0<x<4},B={x|x≥2},∴∁RB={x|x<2},所以A∩(∁RB)=(0,2),故选B.
(理)(2021·河南开封22校联考)已知集合A={x|2x>},B={x|log2x<1},则A∩B=( )
A.(-1,2) B.(1,2)
C.(0,2) D.(-1,1)
[答案] C
[解析] 由2x>得x>-1,∴A={x|x>-1};由log2x<1得0<x<2,∴B={x|0<x<2},
∴A∩B={x|0<x<2},选C.
4.(2021·豫南九校联考)已知实数集R为全集,集合A={x|y=log2(x-1)},B={y|y=},则(∁RA)∩B=( )
A.(-∞,1] B.(0,1)
C.[0,1] D.(1,2]
[答案] C
[解析] A={x|x>1},B={y|0≤y≤2},∴∁RA={x|x≤1},(∁RA)∩B={x|0≤x≤1},故选C.
5.(2022·江西临川十中期中)已知平面对量a,b满足|a|=1,|b|=2,a与b的夹角为60°,则“m=1”是“(a-mb)⊥a”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] ∵|a|=1,|b|=2,〈a,b〉=60°,∴a·b=1×2×cos60°=1,(a-mb)⊥a⇔(a-mb)·a=0⇔|a|2-ma·b=0⇔m=1,故选C.
6.(2021·娄底市名校联考)“p且q是真命题”是“非p为假命题”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
[解析] ∵“p∧q”是真命题,∴p与q都是真命题,∴¬p为假命题;由¬p为假命题可知p为真命题,但q的真假性不知道,∴p∧q的真假无法推断,故选A.
7.(2021·濉溪县月考)已知向量a,b都是非零向量,“=-”是“a+b=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] ∵a,b都是非零向量,a+b=0,∴a与b的方向相反,从而=-;但=-时,明显a与b方向相反,但|a|与|b|不愿定相等,从而a+b=0不愿定成立.
8.(文)(2021·山东滕州一中单元检测)设全集U=R,A={x|-x2-3x>0},B={x|x<-1},则图中阴影部分表示的集合为( )
A.{x|x>0} B.{x|-3<x<-1}
C.{x|-3<x<0} D.{x|x<-1}
[答案] B
[解析] 由-x2-3x>0得-3<x<0,阴影部分表示A∩B={x|-3<x<-1},故选B.
(理)(2022·江西都昌一中月考)已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合A={2,3,4},集合B={2,4,5},则下图中的阴影部分表示( )
A.{2,4} B.{1,3}
C.{5} D.{2,3,4,5}
[答案] C
[解析] 阴影部分在集合B中,不在集合A中,故阴影部分为B∩(∁UA)={2,4,5}∩{1,5,6}={5},故选C.
9.(2021·安徽示范高中联考)设a∈R,则“a=1”是“l1:直线ax+y-1=0与直线l2:x-ay-3=0垂直”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] A
[解析] 当a=0时,l1⊥l2,当a=1时,l1⊥l2,∴选A.
10.(文)(2021·韶关市十校联考)命题“∀x∈R,ex-x+1≥0”的否定是( )
A.∀x∈R,ex-x+1<0 B.∃x∈R,ex-x+1≥0
C.∀x∈R,ex-x+1>0 D.∃x∈R,ex-x+1<0
[答案] D
[解析] 全称命题的否定为特称命题,“≥”的否定为“<”,故选D.
(理)(2021·庐江二中、巢湖四中联考)下列说法错误的是( )
A.若p:∃x∈R,x2-x+1=0,则¬p:∀x∈R,x2-x+1≠0
B.“sinθ=”是“θ=30°”的充分不必要条件
C.命题“若a=0,则ab=0”的否命题是“若a≠0,则ab≠0”
D.已知p:∃x∈R,cosx=1,q:∀x∈R,x2-x+1>0,则“p∧(¬q)”为假命题
[答案] B
[解析] 特称命题的否定为全称命题,“=”的否定为“≠”,∴A正确;sinθ=时,θ不愿定为30°,例如θ=150°,但θ=30°时,sinθ=,∴B应是必要不充分条件,故B错;C明显正确;当x=0时,cosx=1,∴p真;对任意x∈R,x2-x+1=(x-)2+>0,∴q真,∴p∧(¬q)为假,故D正确.
11.(2022·黄冈中学检测)已知集合M={(x,y)|y=f(x)},若对于任意(x1,y1)∈M,存在(x2,y2)∈M,使得x1x2+y1y2=0成立,则称集合M是“抱负集合”,则下列集合是“抱负集合”的是( )
A.M={(x,y)|y=} B.M={(x,y)|y=cosx}
C.M={(x,y)|y=x2-2x+2} D.M={(x,y)|y=log2(x-1)}
[答案] B
[解析] 设A(x1,y1),B(x2,y2),则由x1x2+y1y2=0知OA⊥OB,由抱负集合的定义知,对函数y=f(x)图象上任一点A,在图象上存在点B,使OA⊥OB,对于函数y=,图象上点A(1,1),图象上不存在点B,使OA⊥OB;对于函数y=x2-2x+2图象上的点A(1,1),在其图象上也不存在点B,使OA⊥OB;对于函数y=log2(x-1)图象上的点A(2,0),在其图象上不存在点B,使OA⊥OB;而对于函数y=cosx,无论在其图象上何处取点A,总能在其位于区间[-,]的图象上找到点B,使OA⊥OB,故选B.
12.(文)(2022·河北冀州中学期中)下列命题中的真命题是( )
A.∃x∈R,使得sinx+cosx= B.∀x∈(0,+∞),ex>x+1
C.∃x∈(-∞,0),2x<3x D.∀x∈(0,π),sinx>cosx
[答案] B
[解析] ∵sinx+cosx=sin(x+)∈[-,],>,∴不存在x∈R,使sinx+cosx=成立,故A错;令f(x)=ex-x-1(x≥0),则f ′(x)=ex-1,当x>0时,f ′(x)>0,∴f(x)在[0,+∞)上单调递增,又f(0)=0,∴x>0时,f(x)>0恒成立,即ex>x+1对∀x∈(0,+∞)都成立,故B正确;在同一坐标系内作出y=2x与y=3x的图象知,C错误;当x=时,sinx==cosx,∴D错误,故选B.
(理)(2021·重庆南开中学月考)下列叙述正确的是( )
A.命题:∃x∈R,使x3+sinx+2<0的否定为:∀x∈R,均有x3+sinx+2<0.
B.命题:“若x2=1,则x=1或x=-1”的逆否命题为:若x≠1或x≠-1,则x2≠1
C.己知n∈N,则幂函数y=x3n-7为偶函数,且在x∈(0,+∞)上单调递减的充分必要条件为n=1
D.函数y=log2的图象关于点(1,0)中心对称的充分必要条件为m=±1
[答案] C
[解析] A:命题:∃x∈R,使x3+sinx+2<0的否定为:∀x∈R,均有x3+sinx+2≥0,故A错误;
B:命题:若x2=1,则x=1或x=-1的逆否命题为:若x≠1且x≠-1,则x2≠1,故B错误;
C:由于幂函数y=x3n-7在x∈(0,+∞)上单调递减,
所以3n-7<0,解得n<,又n∈N,
所以,n=0,1或2;又y=x3n-7为偶函数,
所以,n=1,即幂函数y=x3n-7为偶函数,且在x∈(0,+∞)上单调递减的充分必要条件为n=1,C正确;
D:令y=f(x)=log2,由其图象关于点(1,0)中心对称,得f(x)+f(2-x)=0,
即log2+log2=log2=0,=1,
整理得:m2+2m-3=0,解得m=1或m=-3,
当m=-3时,=-1<0,y=log2无意义,
故m=1.
所以,函数y=log2图象关于点(1,0)中心对称的充分必要条件为m=1,D错误.
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.)
13.(2022·高州四中质量检测)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________.
[答案] (-∞,-2)
[解析] 由条件知∴m<-2.
14.(2021·庐江二中、巢湖四中联考)已知集合A={0,2,4},则A的子集中含有元素2的子集共有________个.
[答案] 4
[解析] 含有元素2的子集有{2},{2,0},{2,4},{2,0,4},共4个.
15.(文)(2022·银川九中一模)给出下列命题:
①已知a,b都是正数,且>,则a<b;
②已知f ′(x)是f(x)的导函数,若∀x∈R,f ′(x)≥0,则f(1)<f(2)确定成立;
③命题“∃x∈R,使得x2-2x+1<0”的否定是真命题;
④“x≤1且y≤1”是“x+y≤2”的充要条件.
其中正确命题的序号是________.(把你认为正确命题的序号都填上)
[答案] ①②③
[解析] ①∵a,b是正数,∴a+1>0,b+1>0,∵>,∴b(a+1)>a(b+1),∴b>a,即a<b,∴①正确;
②∵对任意x∈R,f ′(x)≥0,∴f(x)在R上为增函数,
∴f(1)<f(2),∴②正确;
③“∃x∈R,使得x2-2x+1<0”的否定为“∀x∈R,x2-2x+1≥0”,∵x∈R时,x2-2x+1=(x-1)2≥0成立,
∴③正确;
④当x≤1且y≤1时,x+y≤2成立;当x=3,y=-2时,满足x+y≤2,∴由“x+y≤2”推不出“x≤1且y≤1”,
∴④错误.
(理)(2022·安徽程集中学期中)以下四个命题:①在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bsinA=acosB,则B=;②设a,b是两个非零向量且|a·b|=|a||b|,则存在实数λ,使得b=λa;③方程sinx-x=0在实数范围内的解有且仅有一个;④a,b∈R且a3-3b>b3-3a,则a>b;其中正确的是________.
[答案] ①②③④
[解析] ∵bsinA=acosB,∴sinBsinA=sinAcosB,∵sinA≠0,∴sinB=cosB,∵B∈(0,π),∴B=,故①正确;
∵|a·b|=||a|·|b|·cos〈a,b〉|=|a|·|b|,∴|cos〈a,b〉|=1,∴a与b同向或反向,∴存在实数λ,使b=λa,故②正确;由于函数y=sinx的图象与直线y=x有且仅有一个交点,故③正确;∵(a3-3b)-(b3-3a)=(a3-b3)+3(a-b)=(a-b)(a2+ab+b2+3)>0,∵a2+ab+b2+3>0,∴a-b>0,∴a>b,故④正确.
16.(文)(2021·福建文,16)设S,T是R的两个非空子集,假如存在一个从S到T的函数y=f(x)满足:
(1)T={f(x)|x∈S};(2)对任意x1,x2∈S,当x1<x2时,恒有f(x1)<f(x2),
那么称这两个集合“保序同构”.现给出以下3对集合:
①A=N,B=N*;
②A={x|-1≤x≤3},B={x|-8≤x≤10};
③A={x|0<x<1},B=R.
其中,“保序同构”的集合对的序号是________.(写出全部“保序同构”的集合对的序号)
[答案] ①②③
[解析] 由(1)知T是定义域为S的函数y=f(x)的值域;由(2)知f(x)为增函数,因此对于集合A、B,只要能够找到一个增函数y=f(x),其定义域为A,值域为B即可.
对于①,A=N,B=N*,可取f(x)=x+1,(x∈A);
对于②,A={x|-1≤x≤3},B={x|-8≤x≤10},可取f(x)=x-(x∈A);
对于③,A={x|0<x<1},B=R,可取f(x)=tan(x-)π(x∈A).
(理)(2021·安徽省示范高中联考)已知集合M={(x,y)|y=f(x)},若对任意P1(x1,y1)∈M,均不存在P2(x2,y2)∈M,使得x1x2+y1y2=0成立,则称集合M为“好集合”,给出下列五个集合:
①M={(x,y)|y=};
②M={(x,y)|y=lnx};
③M={(x,y)|y=x2+1};
④M={(x,y)|(x-2)2+y2=1};
⑤M={(x,y)|x2-2y2=1}.
其中全部“好集合”的序号是________.(写出全部正确答案的序号)
[答案] ①④⑤
[解析] x1x2+y1y2=0⇒·=0⇒⊥(O为坐标原点),即OP1⊥OP2.
若集合M里存在两个元素P1,P2,使得OP1⊥OP2,则集合M不是“好集合”,否则是.
①曲线y=上任意两点与原点连线夹角小于90°(同一支上)或大于90°(两支上),集合M里不存在两个元素P1,P2,使得OP1⊥OP2,则集合M是“好集合”;
②如图,函数y=lnx的图象上存在两点A,B,使得OA⊥OB.所以M不是“好集合”;
③过原点的切线方程为y=±x,两条切线的夹角大于90°,集合M里存在两个元素P1,P2,使得OP1⊥OP2,则集合M不是“好集合”;
④切线方程为y=±x,夹角为60°,集合M里不存在两个元素P1,P2,使得OP1⊥OP2,则集合M是“好集合”;
⑤双曲线x2-2y2=1的渐近线方程为y=±x,两条渐近线的夹角小于90°,集合M里不存在两个元素P1,P2,使得OP1⊥OP2,则集合M是“好集合”.
三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
17.(本小题满分12分)(2021·重庆南开中学月考)已知集合A={x|x2-5x+4≤0},集合B={x|2x2-9x+k≤0}.
(1)求集合A.
(2)若B⊆A,求实数k的取值范围.
[解析] (1)∵x2-5x+4≤0,∴1≤x≤4,∴A=[1,4].
(2)当B=∅时,Δ=81-8k<0,求得k>.
∴当B≠∅时,2x2-9x+k=0的两根均在[1,4]内,
设f(x)=2x2-9x+k,则解得7≤k≤.
综上,k的取值范围为[7,+∞).
18.(本小题满分12分)(文)(2021·重庆南开中学月考)已知命题p:关于x的方程x2-mx-2=0在x∈[0,1]有解;命题q:f(x)=log2(x2-2mx+)在x∈[1,+∞)单调递增;若¬p为真命题,p∨q是真命题,求实数m的取值范围.
[解析] 设f(x)=x2-mx-2,
∵关于x的方程x2-mx-2=0在x∈[0,1]有解,f(0)=-2<0,
∴f(1)≥0,解得m≤-1,
由命题q得x2-2mx+>0,在区间[1,+∞)上恒成立,且函数y=x2-2mx+,在区间[1,+∞)上单调递增,依据x2-2mx+>0,在区间[1,+∞)上恒成立,得m<,
由函数y=x2-2mx+>0,在区间[1,+∞)上单调递增,得m≤1,∴由命题q得:m<,
∵¬p为真命题,p∨q是真命题,得到p假q真,
∴m∈(-1,).
∴实数m的取值范围是(-1,).
(理)(2021·山东滕州一中检测)设命题p:函数f(x)=(a-)x是R上的减函数,命题q:函数g(x)=x2-4x+3,x∈[0,a]的值域为[-1,3],若“p且q”为假命题,“p或q”为真命题,求实数a的取值范围.
[解析] 命题p真⇔0<a-<1⇔<a<,命题q真⇔2≤a≤4,
“p且q”为假,“p或q”为真,则p,q一真一假,
若p真q假,得<a<2,若p假q真,得≤a≤4.
综上所述,a的取值范围为{a|<a<2或≤a≤4}.
19.(本小题满分12分)(2021·沈阳市东北育才中学一模)已知幂函数f(x)=(m-1)2xm2-4m+2在(0,+∞)上单调递增,函数g(x)=2x-k.
(1)求m的值;
(2)当x∈[1,2]时,记f(x),g(x)的值域分别为集合A,B,若A∪B=A,求实数k的取值范围.
[解析] (1)依题意得:(m-1)2=1,∴m=0或m=2,
当m=2时,f(x)=x-2在(0,+∞)上单调递减,与题设冲突,舍去,∴m=0.
(2)由(1)知f(x)=x2,当x∈[1,2]时,f(x),g(x)单调递增,∴A=[1,4],B=[2-k,4-k],
∵A∪B=A,∴B⊆A,∴∴0≤k≤1.
20.(本小题满分12分)(文)(2021·东北育才中学一模)已知函数f(x)=lg[(a2-1)x2+(a+1)x+1],设命题p:“f(x)的定义域为R”;命题q:“f(x)的值域为R”.
(1)分别求命题p、q为真时实数a的取值范围;
(2)¬p是q的什么条件?请说明理由.
[解析] (1)命题p为真,即f(x)的定义域是R,等价于(a2-1)x2+(a+1)x+1>0恒成立,
等价于a=-1或
解得a≤-1或a>,∴实数a的取值范围为(-∞,-1]∪(,+∞).
命题q为真,即f(x)的值域是R,等价于u=(a2-1)x2+(a+1)x+1的值域⊇(0,+∞),等价于a=1或
解得1≤a≤.∴实数a的取值范围为[1,].
(2)由(1)知,¬p:a∈(-1,];q:a∈[1,].
而(-1,][1,],
∴¬p是q的必要而不充分条件.
(理)(2022·马鞍山二中期中)设命题p:f(x)=在区间(1,+∞)上是减函数;命题q:x1,x2是方程x2-ax-2=0的两个实根,且不等式m2+5m-3≥|x1-x2|对任意的实数a∈[-1,1]恒成立,若(¬p)∧q为真,试求实数m的取值范围.
[解析] 对命题p:x-m≠0,又x∈(1,+∞),故m≤1,
对命题q:|x1-x2|==对a∈[-1,1]有≤3,
∴m2+5m-3≥3⇒m≥1或m≤-6.
若(¬p)∧q为真,则p假q真,
∴∴m>1.
21.(本小题满分12分)(2022·河北冀州中学期中)设集合A为函数y=ln(-x2-2x+8)的定义域,集合B为函数y=x+的值域,集合C为不等式(ax-)(x+4)≤0的解集.
(1)求A∩B;(2)若C⊆∁RA,求a的取值范围.
[解析] (1)由于-x2-2x+8>0,解得A=(-4,2),又y=x+=(x+1)+-1,
当x+1>0时,y≥2-1=1;当x+1<0时,y≤-2-1=-3.
∴B=(-∞,-3]∪[1,+∞),
∴A∩B=(-4,-3]∪[1,2).
(2)∵∁RA=(-∞,-4]∪[2,+∞),
由(ax-)(x+4)≤0,知a≠0,
当a>0时,由(ax-)(x+4)≤0,得C=[-4,],不满足C⊆∁RA;
当a<0时,由(ax-)(x+4)≤0,得C=(-∞,-4]∪[,+∞),欲使C⊆∁RA,则≥2,
解得:-≤a<0或0<a≤,
又a<0,所以-≤a<0,
综上所述,所求a的取值范围是[-,0).
22.(本小题满分14分)(文)(2021·湖北教学合作联考)已知集合U=R,集合A={x|(x-2)(x-3)<0},函数y=lg的定义域为集合B.
(1)若a=,求集合A∩(∁UB);
(2)命题p:x∈A,命题q:x∈B,若q是p的必要条件,求实数a的取值范围.
[解析] (1)集合A={x|2<x<3},由于a=.
所以函数y=lg=lg,由>0,
可得集合B={x|<x<}.
∁UB={x|x≤或x≥},
故A∩(∁UB)={x|≤x<3}.
(2)由于q是p的必要条件等价于p是q的充分条件,即A⊆B,
由A={x|2<x<3},而集合B应满足>0,
由于a2+2-a=(a-)2+>0,
故B={x|a<x<a2+2},
依题意就有:,
即a≤-1或1≤a≤2,
所以实数a的取值范围是(-∞,-1]∪[1,2].
(理)(2021·湖北省百所重点中学联考)已知函数f(x)=(m≠0)是定义在R上的奇函数.
(1)若m>0,求f(x)在(-m,m)上递增的充要条件;
(2)若f(x)≤sinθcosθ+cos2θ+-对任意的实数θ和正实数x恒成立,求实数m的取值范围.
[解析] (1)∵函数f(x)=(m≠0)是定义在R上的奇函数.∴f(0)=0,即=0,
∴n=0,∴f(x)=.
∴f ′(x)==,
∵m>0,∴-m<0,
由f ′(x)>0可得x2-2<0,解得-<x<,即f(x)的递增区间是(-,),由题意只需(-m,m)⊆(-,),∴0<m≤,
∴f(x)在(-m,m)上递增的充要条件是0<m≤.
(2)设g(x)=sinθcosθ+cos2θ+-,∵f(x)≤sinθcosθ+cos2θ+-对任意的实数θ和正实数x恒成立,
∴f(x)≤g(x)min恒成立,
∵g(x)=sinθcosθ+cos2θ+-=sin2θ++-=sin2θ+cos2θ+=sin(2θ+)+,∴g(x)min=-+=,∴只需f(x)≤,即≤,
∵x>0,∴只需≤,即m≤(x+)恒成立,而(x+)≥×2=2,当且仅当x=时取得最小值2,∴m≤2,又m≠0,∴实数m的取值范围是(-∞,0)∪(0,2].
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