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《集合与常用逻辑用语》单元测试题(理科)

一、选择题(本大题共10个小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符号题目要求的。

)1.已知集合M ={-1,0,1},N ={x |x =ab ,a ,b ∈M 且a ≠b },则集合M 与集合N 的关系是(C )A .M =NB .M ≠⊃NC .N ≠⊂MD .M ∩N =∅2.已知p :|x |<2;q :x 2-x -2<0,则¬p 是¬q 的( A )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3.在△ABC 中,“AB →·AC →=BA →·BC →”是“|AC →|=|BC →|”的( C )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4.已知α、β、γ为互不重合的三个平面,命题p :若α⊥β,β⊥γ,则α∥γ;命题q :若α上不共线的三点到β的距离相等,则α∥β.对以上两个命题,下列结论中正确的是( C )A .命题“p 且q ”为真B .命题“p 或¬q ”为假C .命题“p 或q ”为假D .命题“¬p 且¬q ”为假5.已知集合A ={x |y =1-x 2,x ∈Z },B ={y |y =x 2+1,x ∈A },则A ∩B 为( B )A .∅B .{1}C .[0,+∞)D .{(0,1)}6.下列结论错误的...是( C ) A .命题“若p ,则q ”与命题“若¬q ,则¬p ”互为逆否命题B .命题p :∀x ∈[0,1],e x ≥1,命题q :∃x ∈R ,x 2+x +1<0,则p ∨q 为真C .“若am 2<bm 2,则a <b ”的逆命题为真命题D .若p ∨q 为假命题,则p 、q 均为假命题7.命题p :∀x ∈[0,+∞),(log 32)x ≤1,则(C )A .p 是假命题,¬p :∃x 0∈[0,+∞),(log 32)x 0>1B .p 是假命题,¬p :∀x ∈[0,+∞),(log 32)x ≥1C .p 是真命题,¬p :∃x 0∈[0,+∞),(log 32)x 0>1D .p 是真命题,¬p :∀x ∈[0,+∞),(log 32)x ≥18.“若x ≠a 且x ≠b ,则x 2-(a +b )x +ab ≠0”的否命题是(D )A .若x =a 且x =b ,则x 2-(a +b )x +ab =0.B .若x =a 或x =b ,则x 2-(a +b )x +ab ≠0.C .若x =a 且x =b ,则x 2-(a +b )x +ab ≠0.D .若x =a 或x =b ,则x 2-(a +b )x +ab =0.9.已知全集U =R ,集合A ={x |x =2n ,n ∈N }与B ={x |x =2n ,n ∈N },则正确表示集合A 、B 关系的韦恩(Venn)图是( A )10.若函数f (x ),g (x )的定义域和值域都是R ,则f (x )>g (x )(x ∈R )成立的充要条件是( D )A .∃x 0∈R ,f (x 0)>g (x 0)B .有无穷多个x ∈R ,使得f (x )>g (x )C .∀x ∈R ,f (x )>g (x )+1D .R 中不存在x 使得f (x )≤g (x )二、填空题(本大题共5个小题,每小题5分,共25分,把正确答案填在题中横线上)11.已知命题甲:a +b ≠4,命题乙:a ≠1且b ≠3,则命题甲是命题乙的________条件. 既不充分也不必要12. 已知全集U =A ∪B 中有m 个元素,(∁U A )∪(∁U B )中有n 个元素.若A ∩B 非空,则A ∩B 的元素个数为 m -n13.函数f (x )=log a x -x +2(a >0且a ≠1)有且仅有两个零点的充要条件是___ a >1_____.14. 设p :⎩⎪⎨⎪⎧4x +3y -12≥03-x ≥0x +3y ≤12,q :x 2+y 2>r 2(x ,y ∈R ,r >0),若p 是q 的充分不必要条件,则r 的取值范围是___⎝⎛⎭⎫0,125_____. 15.方程x 24-t +y 2t -1=1表示曲线C ,给出以下命题: ①曲线C 不可能为圆;②若1<t <4,则曲线C 为椭圆;③若曲线C 为双曲线,则t <1或t >4;④若曲线C 为焦点在x 轴上的椭圆,则1<t <52.其中真命题的序号是___ ③④___(写出所有正确命题的序号).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)16.(本小题满分12分)已知函数f (x )=6x +1-1的定义域为集合A ,函数g (x )=lg(-x 2+2x +m )的定义域为集合B .(1)当m =3时,求A ∩(∁R B );(2)若A ∩B ={x |-1<x <4},求实数m 的值.[解析] 由6x +1-1≥0知,0<x +1≤6, ∴-1<x ≤5,A ={x |-1<x ≤5}.(1)当m =3时,B ={x |-1<x <3}则∁R B ={x |x ≤-1或x ≥3}∴A ∩(∁R B )={x |3≤x ≤5}.(2)A ={x |-1<x ≤5},A ∩B ={x |-1<x <4},∴有-42+2·4+m =0,解得m =8.此时B ={x |-2<x <4},符合题意.17.(本小题满分12分) 已知P ={x |x 2-8x -20≤0},S ={x ||x -1|≤m }.(1)是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件,若存在,求出m 的范围;(2)是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的必要条件,若存在,求出m 的范围.解析: (1)由题意x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则S =P .由x 2-8x -20≤0⇒-2≤x ≤10,∴P =[-2,10].由|x -1|≤m ⇒1-m ≤x ≤1+m ,∴S =[1-m,1+m ].要使P =S ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m =-2,1+m =10.∴⎩⎪⎨⎪⎧m =3,m =9. ∴这样的m 不存在. (2)由题意x ∈P 是x ∈S 的必要条件,则满足S P .由|x -1|≤m 可得1-m ≤x ≤m +1,要使S P ,则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≥-2,1+m ≤10且不同时取等号,∴m ≤3. 综上可知,m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件.18.(本小题满分12分)已知全集U =R ,非空集合A ={x |x -2x -3a +1<0},B ={x |x -a 2-2x -a<0}. (1)当a =12时,求(∁U B )∩A ;(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)当a =12时,A ={x |x -2x -52<0}={x |2<x <52},B ={x |x -94x -12<0}={x |12<x <94}.∴(∁U B )∩A ={x |x ≤12或x ≥94}∩{x |2<x <52}={x |94≤x <52}.(2)若q 是p 的必要条件,即p ⇒q ,可知A ⊆B ,由a 2+2>a ,得B ={x |a <x <a 2+2},当3a +1>2,即a >13时,A ={x |2<x <3a +1},⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2a 2+2≥3a +1,解得13<a ≤3-52; 当3a +1=2,即a =13时,A =∅,符合题意;当3a +1<2,即a <13时,A ={x |3a +1<x <2}.⎩⎪⎨⎪⎧a ≤3a +1a 2+2≥2,解得-12≤a <13; 综上,a ∈[-12,3-52].19.(本小题满分12分)已知命题p :∀x ∈[1,2],x 2-a ≥0.命题q :∃x 0∈R ,使得x 20+(a -1)x 0+1<0.若“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,求实数a 的取值范围.[解析] 由条件知,a ≤x 2对∀x ∈[1,2]成立,∴a ≤1;∵∃x 0∈R ,使x 20+(a -1)x 0+1<0成立,∴不等式x 2+(a -1)x +1<0有解,∴Δ=(a -1)2-4>0,∴a >3或a <-1;∵p 或q 为真,p 且q 为假,∴p 与q 一真一假.①p 真q 假时,-1≤a ≤1;②p 假q 真时,a >3.∴实数a 的取值范围是a >3或-1≤a ≤1.20.(本小题满分13分)设函数f (x )=(x +1)ln(x +1),若对所有的x ≥0,都有f (x )≥ax 成立,求实数a 的取值范围.[解析] 令g (x )=(x +1)ln(x +1)-ax ,则g ′(x )=ln(x +1)+1-a ,令g ′(x )=0,解得x =e a -1-1.(1)当a ≤1时,对所有x >0,g ′(x )>0.所以g (x )在[0,+∞)上是增函数.又g (0)=0,所以对x ≥0,有g (x )≥g (0),即当a ≤1时,对于所有x ≥0,都有f (x )≥ax .(2)当a >1时,对于0<x <e a -1-1,g ′(x )<0,所以g (x )在(0,e a -1-1)上是减函数.又g (0)=0,所以对0<x <e a -1-1,有g (x )<g (0),即f (x )<ax .所以当a >1时,不是对所有的x ≥0,都有f (x )≥ax 成立.综上所述a 的取值范围是(-∞,1].21.(14分) 在平面直角坐标系xOy 中,直线l 与抛物线y 2=2x 相交于A 、B 两点.(1)求证:“如果直线l 过点(3,0),那么OA →·OB →=3”是真命题.(2)写出(1)中命题的逆命题,判断它是真命题还是假命题,并说明理由.[解析] (1)设l :x =ty +3,代入抛物线y 2=2x ,消去x 得y 2-2ty -6=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴y 1+y 2=2t ,y 1·y 2=-6,OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(ty 1+3)(ty 2+3)+y 1y 2=t 2y 1y 2+3t (y 1+y 2)+9+y 1y 2=-6t 2+3t ·2t +9-6=3.∴OA →·OB →=3,故为真命题.(2)(1)中命题的逆命题是:“若OA →·OB →=3,则直线l 过点(3,0)”它是假命题.设l :x =ty +b ,代入抛物线y 2=2x ,消去x 得y 2-2ty -2b =0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2t ,y 1·y 2=-2b .∵OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=(ty 1+b )(ty 2+b )+y 1y 2=t 2y 1y 2+bt (y 1+y 2)+b 2+y 1y 2=-2bt 2+bt ·2t +b 2-2b =b 2-2b , 令b 2-2b =3,得b =3或b =-1,此时直线l 过点(3,0)或(-1,0).故逆命题为假命题.[。

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