集合与常用逻辑用语本试卷分第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，只有一项是符号题目要求的。
)1．(文)(2011·巢湖市质检)设U ＝{1,2,3,4,5}，A ＝{1,2,3}，B ＝{2,3,4}，则下列结论中正确的是( )A ．A ⊆B B ．A ∩B ＝{2}C ．A ∪B ＝{1,2,3,4,5}D ．A ∩(∁U B )＝{1}[答案] D(理)(2011·安徽百校联考)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( )A ．M ＝NB ．M NC ．NMD ．M ∩N ＝∅ [答案] C[解析] ∵a 、b ∈M 且a ≠b ，∴a ＝－1时，b ＝0或1，x ＝0或－1；a ＝0时，无论b 取何值，都有x ＝0；a ＝1时，b ＝－1或0，x ＝－1或0.综上知N ＝{0，－1}，∴NM .2．(2011·合肥质检)“a ＝1”是“函数f (x )＝lg(ax ＋1)在(0，＋∞)上单调递增”的( ) A ．充分必要条件 B ．必要不充分条件 C ．充分不必要条件 D ．既不充分也不必要条件[答案] C[解析] a ＝1时，f (x )＝lg(x ＋1)在(0，＋∞)上单调递增；若f (x )＝lg(ax ＋1)在(0，＋∞)上单调递增，∵y ＝lg x 是增函数，∴y ＝ax ＋1在(0，＋∞)上单调递增，∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0a ×0＋1>0，∴a >0，故选C. 3．(2011·福州期末)已知p ：|x |<2；q ：x 2－x －2<0，则綈p 是綈q 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 ：－2<x <2，∴綈p ：x ≤－2或x ≥2； q ：－1<x <2，∴綈q ：x ≤－1或x ≥2， ∴綈p 是綈q 的充分不必要条件．4．(2011·福州期末)在△ABC 中，“AB →·AC →＝BA →·BC →”是“|AC →|＝|BC →|”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] 如图，在△ABC 中，过C 作CD ⊥AB ，则|AD →|＝|AC →|·cos ∠CAB ，|BD →|＝|BC →|·cos ∠CBA ，AB →·AC →＝BA →·BC →⇔|AB →|·|AC →|·cos ∠CAB ＝|BA →|·|BC →|·cos ∠CBA ⇔|AC →|·cos ∠CAB ＝|BC →|·cos ∠CBA ⇔|AD →|＝|BD →|⇔|AC →|＝|BC →|，故选C.5．(文)(2011·山东日照调研)设α、β是两个不同的平面，l 、m 为两条不同的直线，命题p ：若α∥β，l ⊂α，m ⊂β则l ∥m ；命题q ：l ∥α，m ⊥l ，m ⊂β，则α⊥β.则下列命题为真命题的是( )A ．p 或qB ．p 且qC ．綈p 或qD ．p 且綈q[答案] C[解析] p 为假命题，q 为假命题，故p 或q ，p 且q ，p 且綈q 均为假命题，选C. (理)(2011·辽宁省丹东四校联考)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( )A ．命题“p 且q ”为真B ．命题“p 或綈q ”为假C ．命题“p 或q ”为假D ．命题“綈p 且綈q ”为假 [答案] C[解析] 如图(1)，正方体中，相邻三个面满足β⊥α，β⊥γ，但α⊥γ，故p 为假命题；如图(2)，α∩β＝l ，直线AB ，CD 是α内与l 平行且与l 距离相等的两条直线，则直线AB ，CD 上任意一点到平面β的距离都相等，三点A 、B 、C 不共线，且到平面β的距离相等，故命题q 为假命题，∴“p 或q ”为假命题．6．(2011·宁夏银川一中检测)下列结论错误的．．．是()A．命题“若p，则q”与命题“若綈q，则綈p”互为逆否命题B．命题p：∀x∈[0,1]，e x≥1，命题q：∃x∈R，x2＋x＋1<0，则p∨q为真C．“若am2<bm2，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[答案] C[解析]根据四种命题的构成规律，选项A中的结论是正确的；选项B中的命题p是真命题，命题q是假命题，故p∨q为真命题，选项B中的结论正确；当m＝0时，a<b⇒/ am2<bm2，故选项C中的结论不正确；选项D中的结论正确．7．(文)(2011·福州期末)已知集合M＝{y|y＝x2＋1，x∈R}，N＝{y|y＝x＋1，x∈R}，则M∩N等于()A．(0,1)，(1,2) B．{(0,1)，(1,2)}C．{y|y＝1或y＝2} D．{y|y≥1}[答案] D[解析]由集合M、N的代表元素知M、N都是数集，排除A、B；又M＝{y|y≥1}，N ＝R，∴选D.(理)(2011·陕西宝鸡质检)已知集合A＝{x|y＝1－x2，x∈Z}，B＝{y|y＝x2＋1，x∈A}，则A∩B为()A．∅B．{1}C．[0，＋∞) D．{(0,1)}[答案] B[解析]由1－x2≥0得，－1≤x≤1，∵x∈Z，∴A＝{－1，0,1}，当x∈A时，y＝x2＋1∈{2,1}，即B＝{1,2}，∴A∩B＝{1}．8．(2011·天津河西区质检)命题p：∀x∈[0，＋∞)，(log32)x≤1，则()A．p是假命题，綈p：∃x0∈[0，＋∞)，(log32)x0>1B．p是假命题，綈p：∀x∈[0，＋∞)，(log32)x≥1C．p是真命题，綈p：∃x0∈[0，＋∞)，(log32)x0>1D ．p 是真命题，綈p ：∀x ∈[0，＋∞)，(log 32)x ≥1 [答案] C[解析] ∵0<log 32<1，∴y ＝(log 32)x 在[0，＋∞)上单调递减，∴0<y ≤1，∴p 是真命题；∀的否定为“∃”，“≤”的否定为“>”，故选C.9．(2010·广东湛江模拟)“若x ≠a 且x ≠b ，则x 2－(a ＋b )x ＋ab ≠0”的否命题是( ) 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. [答案] D10．(2011·四川资阳市模拟)“cos θ<0且tan θ>0”是“θ为第三角限角”的( ) A ．充要条件 B ．必要不充分条件 C ．充分不必要条件 D ．既不充分也不必要条件[答案] A[解析] ∵cos θ<0，∴θ为第二或三象限角或终边落在x 轴负半轴上，∵tan θ>0，∴θ为第一或三象限角，∴θ为第三象限角，故选A.11．(文)(2011·湖南长沙一中月考)设命题p ：∀x ∈R ，|x |≥x ；q ：∃x ∈R ，1x ＝0.则下列判断正确的是( )A ．p 假q 真B ．p 真q 假C ．p 真q 真D ．p 假q 假[答案] B[解析] ∵|x |≥x 对任意x ∈R 都成立，∴p 真，∵1x ＝0无解，∴不存在x ∈R ，使1x ＝0，∴q 假，故选B.(理)(2011·福建厦门市期末)下列命题中，假命题是( ) A ．∀x ∈R,2x －1>0 B ．∃x ∈R ，sin x ＝ 2 C ．∀x ∈R ，x 2－x ＋1>0 D ．∃x ∈N ，lg x ＝2[答案] B[解析] 对任意x ∈R ，总有|sin x |≤1，∴sin x ＝2无解，故选B.12．(2011·辽宁大连期末)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( )[答案] A[解析] n ＝0时，20＝1∈A ，但1∉B,2×0＝0∈B ，但0∉A ，又当n ＝1时，2∈A 且2∈B ，故选A.[点评] 自然数集N 中含有元素0要特别注意，本题极易因忽视0∈N 导致错选C.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．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． [答案] 既不充分也不必要[解析] 当a ＋b ≠4时，可选取a ＝1，b ＝5，故此时a ≠1且b ≠3不成立(∵a ＝1)．同样，a ≠1且b ≠3时，可选取a ＝2，b ＝2，此时a ＋b ＝4，因此，甲是乙的既不充分也不必要条件．[点评] 也可通过逆否法判断非乙是非甲的什么条件． 14．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______(写出所有正确命题的序号)． [答案] ③④[解析] 显然当t ＝52时，曲线为x 2＋y 2＝32，方程表示一个圆；而当1<t <4，且t ≠52时，方程表示椭圆；当t <1或t >4时，方程表示双曲线，而当1<t <52时，4－t >t －1>0，方程表示焦点在x 轴上的椭圆，故选项为③④.15．(文)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________． [答案] a >1[解析] 若函数f (x )＝log a x －x ＋2(a >0，且a ≠1)有两个零点，即函数y ＝log a x 的图象与直线y ＝x －2有两个交点，结合图象易知，此时a >1；当a >1时，函数f (x )＝log a x －x ＋2(a >0，且a ≠1)有两个零点，∴函数f (x )＝log a x －x ＋2(a >0，且a ≠1)有两个零点的充要条件是a >1.(理)(2010·济南模拟)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________．[答案] ⎝⎛⎭⎫0，125 [解析] 设A ＝{(x ，y )|⎩⎪⎨⎪⎧4x ＋3y －12≥03－x ≥0x ＋3y ≤12}，B ＝{(x ，y )|x 2＋y 2>r 2，x ，y ∈R ，r >0}，则集合A 表示的区域为图中阴影部分，集合B 表示以原点为圆心，以r 为半径的圆的外部，设原点到直线4x ＋3y －12＝0的距离为d ，则d ＝|4×0＋3×0－12|5＝125，∵p 是q 的充分不必要条件，∴A B ，则0<r <125.16．(2011·河南豫南九校联考)下列正确结论的序号是________． ①命题∀x ∈R ，x 2＋x ＋1>0的否定是：∃x ∈R ，x 2＋x ＋1<0.②命题“若ab ＝0，则a ＝0，或b ＝0”的否命题是“若ab ≠0，则a ≠0且b ≠0”． ③已知线性回归方程是y ^＝3＋2x ，则当自变量的值为2时，因变量的精确值为7. ④若a ，b ∈[0,1]，则不等式a 2＋b 2<14成立的概率是π4.[答案] ②[解析] ∀x ∈R ，x 2＋x ＋1>0的否定应为∃x ∈R ，x 2＋x ＋1≤0，故①错；对于线性回归方程y ^＝3＋2x ，当x ＝2时，y 的估计值为7，故③错；对于0≤a ≤1,0≤b ≤1，满足a 2＋b 2<14的概率为p ＝14×π×⎝⎛⎭⎫1221×1＝π16，故④错，只有②正确． 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)(文)(2011·重庆南开中学期末)已知函数f (x )＝x ＋1x －2的定义域是集合A ，函数g (x )＝lg [x 2－(2a ＋1)x ＋a 2＋a ]的定义域是集合B .(1)分别求集合A 、B ；(2)若A ∪B ＝B ，求实数a 的取值范围． [解析] (1)A ＝{x |x ≤－1或x >2} B ＝{x |x <a 或x >a ＋1}．(2)由A ∪B ＝B 得A ⊆B ，因此⎩⎪⎨⎪⎧a >－1a ＋1≤2所以－1<a ≤1，所以实数a 的取值范围是(－1,1]． (理)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．18．(本小题满分12分)(文)已知函数f (x )是R 上的增函数，a 、b ∈R ，对命题“若a ＋b ≥0，则f (a )＋f (b )≥f (－a )＋f (－b )．”(1)写出其逆命题，判断其真假，并证明你的结论； (2)写出其逆否命题，判断其真假，并证明你的结论．[解析] (1)逆命题是：若f (a )＋f (b )≥f (－a )＋f (－b )，则a ＋b ≥0，真命题． 用反证法证明：设a ＋b <0，则a <－b ，b <－a ， ∵f (x )是R 上的增函数， ∴f (a )<f (－b )，f (b )<f (－a )，∴f (a )＋f (b )<f (－a )＋f (－b )，这与题设f (a )＋f (b )≥f (－a )＋f (－b )矛盾，所以逆命题为真． (2)逆否命题：若f (a )＋f (b )<f (－a )＋f (－b )， 则a ＋b <0，为真命题．由于互为逆否命题同真假，故只需证原命题为真． ∵a ＋b ≥0，∴a ≥－b ，b ≥－a ， 又∵f (x )在R 上是增函数， ∴f (a )≥f (－b )，f (b )≥f (－a )．∴f (a )＋f (b )≥f (－a )＋f (－b )，∴原命题真，故逆否命题为真．(理)(2011·厦门双十中学月考)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．19．(本小题满分12分)(文)(2011·华安、连城、永安、漳平龙海，泉港六校联考)已知集合A ＝{x |x 2－2x －3≤0，x ∈R }，B ＝{x |x 2－2mx ＋m 2－4≤0，x ∈R ，m ∈R }．(1)若A ∩B ＝[0,3]，求实数m 的值； (2)若A ⊆∁R B ，求实数m 的取值范围． [解析] A ＝{x |－1≤x ≤3} B ＝{x |m －2≤x ≤m ＋2}． (1)∵A ∩B ＝[0,3]，∴⎩⎪⎨⎪⎧ m －2＝0m ＋2≥3，⎩⎪⎨⎪⎧m ＝2m ≥1，∴m ＝2. 故所求实数m 的值为2.(2)∁R B ＝{x |x <m －2或x >m ＋2} A ⊆∁R B ，∴m －2>3或m ＋2<－1. ∴m >5或m <－3.因此实数m 的取值范围是m >5或m <－3.(理)(2011·山东潍坊模拟)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]．20．(本小题满分12分)(2010·常德模拟)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；∵∃x0∈R，使x20＋(a－1)x0＋1<0成立，∴不等式x2＋(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≤1.21．(本小题满分12分)(文)已知函数f(x)＝x2－2x＋5，若存在一个实数x0，使不等式f(x0)－m>0成立，求实数m的取值范围．[解析]不等式f(x0)－m>0可化为m<f(x0)，若存在一个实数x0使不等式m<f(x0)成立，只需m<f(x)min.又∵f(x)＝x2－2x＋5＝(x－1)2＋4，∴f(x)min＝4，∴m<4.故所求实数m的取值范围是(－∞，4)．(理)(2011·雅安中学期末)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]．22．(本小题满分12分)若规定E＝{a1，a2，…，a10}的子集{ai1，ai2，…，ai n}为E的第k个子集，其中k＝2i1－1＋2i2－1＋…＋2i n－1，则(1){a1，a3}是E的第几个子集？(2)求E的第211个子集．[解析](1)由k的定义可知k＝21－1＋23－1＝5.高考总复习因此{a1，a3}是E的第5个子集．(2)∵21－1＝1,22－1＝2,23－1＝4,24－1＝8，…k＝211，且211＝128＋64＋16＋2＋1，∴i1＝1，i2＝2，i3＝5，i4＝7，i5＝8，故E的第211个子集是{a1，a2，a5，a7，a8}．[点评]本题是新定义题型，构思新颖，视角独特，亮点明显，对考生在新情境下灵活运用所学知识分析，解决问题的能力要求较高，有较高的区分度．含详解答案。