内容正文:
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式 3
课时作业2 常用逻辑用语
一、单项选择题
1.设x ∈R,则x <2是x2-2x <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
2.(2023·山东潍坊二模)17世纪,数学家费马提
出猜想:“对任意正整数n>2,关于x,y,z的
方程xn+yn=zn 没有正整数解”,经历三百多
年,1995年数学家安德鲁·怀尔斯给出了证明,
使它终成费马大定理,则费马大定理的否定为
( )
A.对任意正整数n≤2,关于x,y,z 的方程
xn +yn =zn 都没有正整数解
B.对任意正整数n>2,关于x,y,z 的方程
xn +yn =zn 至少存在一组正整数解
C.存在正整数n≤2,关于x,y,z的方程xn+
yn =zn 至少存在一组正整数解
D.存在正整数n>2,关于x,y,z的方程xn+
yn =zn 至少存在一组正整数解
3.(2023·江西名校摸底)2022年11月1日凌晨
4点27分,梦天实验舱与天和核心舱成功实现
“太空握手”.对接时,只有空间站组合体与梦
天实验舱处于同一轨道高度,且空间站组合体
前向对接口朝向了梦天舱赶上来的方向,才能
实现“太空握手”.根据以上信息,可知“梦天实
验舱与天和核心舱成功实现‘太空握手’”是
“空间站组合体与梦天实验舱处于同一轨道高
度”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
4.(2023·河北衡水模拟)已知“p:(x-m)2 >
3(x-m)”是“q:x2+3x-4<0”成立的必要
不充分条件,则实数m 的取值范围为 ( )
A.(-∞,-7)∪ (1,+∞)
B.(-∞,-7]∪ [1,+∞)
C.(-7,1)
D.[-7,1]
5.甲、乙、丙三人独立解答同一份试卷,试卷共有
5题,每人都至少正确解答其中3题,则下列说
法一定正确的是 ( )
A.至少有2题有多于一人正确解答
B.至少有1题三人都正确解答
C.至少有1题三人都无法正确解答
D.至多有1题无人正确解答
6.不等式x-6x+5≤
0成立的充分不必要条件可
以是 ( )
A.{x|x ≥6}
B.{x|-5<x <6}
C.{x|-5<x ≤6}
D.{x|-5≤x ≤6}
二、多项选择题
7.使不等式1+
1
x >0
成立的一个充分不必要条
件是 ( )
A.x >2 B.x ≥0
C.x <-1或x >1 D.-1<x <0
8.命题“∀x∈[1,2],x2-a≤0”是真命题的一
个必要不充分条件是 ( )
A.a>4 B.a≥4
C.a>1 D.a≥1
9.(2023·重庆南开中学检测)若a,b,c∈R,则
下列叙述中正确的是 ( )
A.“a>b”是“ac2>bc2”的充分不必要条件
B.“a>1”是“
1
a <1
”的充分不必要条件
C.“ax2+bx+c≥0对x∈R恒成立”的充要
条件是“b2-4ac≤0”
D.“a<1”是“方程x2+x+a=0有一个正根
和一个负根”的必要不充分条件
-291-
hhh
三、填空题
10.设p,r都是q的充分条件,s是q的充要条件,
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.
(填“充分”“必要”或“充要”)
11.(2023·河北邯郸摸底)已知命题“∀x ∈R,
ax2-ax+1>0”为真命题,则实数a的取值
范围是 .
12.若命题“∃x ∈ [-1,2],x-a>0”为假命
题,则实数a的取值范围是 .
四、解答题
13.设命题p:实数x 满足x2-3mx+2m2≤0,
命题q:实数x 满足(x+2)2<1.若m <0,
且q是p 的充分不必要条件,求实数m 的取
值范围.
14.设a,b,c∈R,证明:a2+b2+c2=ab+ac+
bc的充要条件是a=b=c.
-292-
hhh
第一章 集合、常用逻辑
用语与不等式
课时作业1 集合
1.D 对于A,(x,y)
x-y=-1,
x+y=1 =
{(0,1)}≠M,故A错误;对于B,{(x,
y)|y = x-1+ 1-x}= {(1,
0)}≠M,故B错误;对于C, x x =
(-1)n -1
2
,n∈N = {-1,0}≠M,
故C错误;对于D, y y= sinnπ2 ,
n∈N* = {1,0}=M,故D正确.故
选D.
2.D M ∩ N = {0},故 A错 误;M ∪
N = {-3,-1,0,1,3},故 B 错 误;
(M ∩N)∪T = {0}∪{-3,-1,1,
3}= {-3,-1,0,1,3},故 C错 误;
(M ∪N)∩T = {-3,-1,0,1,3}∩
{-3,-1,1,3}= {-3,-1,1,3}=
T,故D正确.故选D.
3.A 因为N = {x|x(x-2)log2x =
0}= {1,2},M = {0,1,2},所以 N 是
M 的真子集.故选A.
4.C 由题意可得,A ∪B = {x|-2<
x <5},故选C.
5.D 由题意得B = {x|log2x<1}=
(0,2),∵A ∩B 有2个子集,∴A∩B
中 的 元 素 个 数 为1,∵1∈ A ∩ B,
∴a∉A ∩B,即a∉B,∴a≤0或
a≥2,即实数a 的取值范围为(-∞,
0]∪ [2,+∞).故选D.
6.B 因为 M,N 是全集U 的非空子集,
且 N ⊆ (∁UM),所以Venn图为:
由Venn图可知,B正确;A,C,D错误.
故选B.
7.BCD A = x ∈N
6
3-x ∈
N =
{0,1,2},故 A不 符 合;对 于 B,{x|
x(x2-3x+2)=0}= {x|x(x-
1)(x-2)=0}= {0,1,2},符合;C符
合;对于D,{x∈N|-1≤x<3}={0,
1,2},符合.故选BCD.
8.AD 在题图中阴影部分区域内任取
一 个元素x,则x∈A∩B或x∈B∩
C,所 以 阴 影 部 分 所 表 示 的 集 合 为
(A∩B)∪(B∩C),再根据集合的运
算可知,阴影部分所表示的集合也 可
表示为B∩(A∪C),所以A,D正确,
B,C错误.故选AD.
9.ABC 由题意可知,U = {x|x<10,
x ∈ N*}= {1,2,3,4,5,6,7,8,9},
A = {1,3,9},B = {2,3,5,8},所 以
8∈B,故A正确;集合A 有3个元素,
所以A 的不同子集的个数为23=8,故
B正 确;{9}⊆ A,故 C 正 确;因 为
∁U(A ∪B)=(∁UA)∩(∁UB)={4,
6,7},所以7∈∁U(A∪B),故D错误.
故选ABC.
10.5
解析:由A∩B=A,得A⊆B,由|x-
3|≤m,得-m+3≤x≤m+3,故有
4≤m+3,
-2≥-m+3, 即 m≥1,m≥5, 即m ≥5,
即m 的最小值为5.
11.-1
解析:因为全集U = {-1,1,3},集合
A ={a+2,a2+2},且∁UA={-1},
所以1∈A 且3∈A,所以
a+2=1,
a2+2=3 或 a+2=3,a2+2=1, 当
a+2=1,
a2+2=3 时,解 得 a = -1,当
a+2=3,
a2+2=1 时,方程组无解,故舍去.
综上可得a= -1.
12.4
解析:设 参 加 数
学、物 理、化 学
小 组 的 同 学 组
成 的 集 合 分 别
为A,B,C,同时
参 加 数 学 和 物
理 小 组 的 人 数
为x,因为每名同学至多参加两个小
组,所以同时参加三个小组的同学的
人数为0,如图所示,由图可知20-
x+6+3+x+4+11-x =40,解
得x =4,所以同时参加数学和物理
小组的有4人.
13.解:(1)由题意知集合A ={x|-1≤
x<3},B={x|2<x≤5},故A∩
B = {x|2<x <3}.
(2)∁RA={x|x<-1或x≥3},故
(∁RA)∩B = {x|3≤x ≤5}.
(3)因为C = {x|x >m},且A ∩
C =A,所以A ⊆C,故m <-1.
14.解:(1)A = {x|x2-x-2≤0}=
{x|-1≤x ≤2},
因为A ∪B =A,所以B ⊆A,
当a≤
1
2
时,B=⌀,故B⊆A,符合
题意,
当a>
1
2
时,则B⊆A,可知2a≤2,
即1
2 <a≤1
,
综上可知,a≤1.
(2)∁RA = {x|x <-1或x >2},
因为(∁RA)∩B 中只有一个整数,因
此该整数为3,如图,
B ={x|1<x<2a},所以3<2a≤
4,所以32 <a≤2.
课时作业2 常用逻辑用语
1.B 由x2-2x<0,即x(x-2)<0,
解得0<x<2,令集合A = {x|0<
x<2},B={x|x<2},因为A⫋B,
所以x<2是x2-2x<0的必要不充
分条件.故选B.
2.D 含有一个量词的命题的否定规律
是“改量词,否结论”,故只有D满足题
意.故选D.
3.A 由题意知,“太空握手”⇒“空间站
组合体与梦天实验舱处于同一轨道高
度”;“空间站组合体与梦天实验舱 处
于同 一 轨 道 高 度”
⇒ “太 空 握 手”,
∴“梦天 实 验 舱 与 天 和 核 心 舱 成 功 实
现‘太空握手’”是“空间站组合体与梦
天实验舱处于同一轨道高度”的充分
不必要条件,故选A.
4.B 由(x-m)2>3(x-m)得x<m
或x >3+m,所以p:x <m 或x >
3+m;解x2+3x-4<0得-4<x<
1,所以q:-4<x<1.因为p 是q的
必要不充分条件,所以 m ≥1或 m +
3≤-4,得m ≥1或m ≤-7.故选B.
5.A 假设没有2题有多于一人正确解
答,取极端情况,假设三人均答对3题,
有1题三人均答对,且三人回答的其他
2题均不同,则至少还需要6道不同的
题,与题设不符,故A正确;5道题编号
为1,2,3,4,5,甲正确解答1,3,5,乙正
确解答1,2,4,5,丙正确解答2,3,4,则
每题都只有两人正确解答,B错误;如
果三人都正确解答了所有题,则C错
误;如果三人都是正确解答1,2,3,这
时有2题没有人正确解答,D错误.故
选A.
6.B 由x-6x+5≤
0,得
(x-6)(x+5)≤0,
x+5≠0, 解 得 - 5 <
x≤6,所以不等式的解集为{x|-5<
x ≤6},对于A,因为{x|-5<x ≤
6}∩{x|x≥6}={6},所以{x|x≥
6}是不等式成立的既不充分也不必要
条件,所以 A错误;对于B,因为{x|
-5<x<6}⫋{x|-5<x≤6},所
以{x|-5<x <6}是不等式成立的
充分不必要条件,所以B正确;对于C,
因为{x|-5<x ≤6}为不等式的解
集,所以{x|-5<x≤6}是不等式成
立的充要条件,所以C错误;对于D,因
为{x|-5<x≤6}⫋{x|-5≤x≤
6},所以{x|-5≤x≤6}是不等式成
立的必要不充分条件,所以D错误.故
选B.
7.AC 不等式1+
1
x >0⇔
x+1
x >
0⇔(x+1)x >0,故不等式的解集为
(-∞,-1)∪(0,+∞).对于A,B,C,
D,只 有 A,C 对 应 的 集 合 为 (- ∞,
-1)∪(0,+∞)的真子集.故选AC.
-566-
参
考
答
案
8.CD 依 题 意 得 命 题 “∀x ∈ [1,2],
x2-a≤0”是真命题,所以a≥x2 对
任意x∈[1,2]恒成立,所以a≥4,其
必要不充分条件是a>1或a≥1,故
选CD.
9.BD 当a>b时,若c2 =0,则ac2 =
bc2,所以a>b
⇒ac2>bc2,当ac2>
bc2 时,c2 ≠0,则a >b,所以ac2 >
bc2⇒a>b,即“a>b”是“ac2 >bc2”
的必要不充分条件,故 A错误;a >1
时有
1
a <1
成 立,充 分 性 成 立,但 当
1
a <1
时有a>1或a<0,必要性不
成立,故B正确;若b2 -4ac≤0,且
a<0,则ax2+bx+c≤0恒成立,故
C错误;a<1时,方程x2+x+a=0
不一定有实数根,如a =
1
2
时,Δ =
1-4×
1
2 = -1<0
,方程无实数根,
故充分性不成立;方程x2+x+a=0
有一 个 正 根 和 一 个 负 根 时,Δ =1-
4a>0,x1x2 =a<0,所以a<0,故
必要性成立,故D正确.故选BD.
10.充分 充要
解析:由 题 意 知 p⇒q,q⇔s,s⇒t,
t⇒r,r⇒q,故p是t的充分条件,r是
t的充要条件.
11.[0,4)
解析:由 题 意 得 不 等 式ax2 -ax +
1>0对x ∈R恒成立.① 当a =0
时,不等式1>0在R上恒成立,符合
题意.② 当a≠0时,若不等式ax2-
ax+1>0对x ∈R恒成立,则
a>0,
Δ =a2-4a<0, 解得0<a<4.
综上,实数a 的取值范围是[0,4).
12.[2,+∞)
解析:“∃x∈[-1,2],x-a>0”是
假命题,则它的否定是“∀x∈[-1,2],
x-a≤0”,是真命题,所以x∈[-1,
2],a≥x 恒成立,所以a≥2,即实数
a 的取值范围是[2,+∞).
13.解:若m <0,p:x2-3mx+2m2 ≤
0,即2m ≤x ≤m;p:x <2m 或
x >m.q:-3<x <-1,且q是p
的充分不必要条件,则q 对应的集合
是 p 对 应 集 合 的 真 子 集, 则
m <0,
m ≤-3 或 m <0,2m ≥-1, 即 m ≤-3
或-
1
2 ≤m<0
,故实数m 的取值范
围是(-∞,-3]∪ -
1
2
,0 .
14.证明:充分性:如果a =b=c,那么
(a-b)2 + (b-c)2 + (a-c)2 =
0,∴a2+b2 +c2 -ab-ac-bc =
0,∴a2+b2+c2 =ab+ac+bc.
必要性:如果a2+b2+c2=ab+ac+
bc,那么a2+b2+c2-ab-ac-bc=
0,∴(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2=
0,∴a-b =0,b-c =0,c-a =
0,∴a=b=c.∴a2+b2+c2=ab+
ac+bc的充要条件是a=b=c.
课时作业3 等式性质
与不等式性质
1.D 对于D,因为0<a<1<b,所以
a+b>1+a>1,故D正确;对于A,
若b=1.1,a=0.9,满足0<a<1<
b,此时b-a=0.2<1,故A错误;对
于B,若b =1.1,a =0.1,满足0<
a<1<b,此时ab=0.11<1,故B错
误;对于C,因为0<a<1<b,所以
b
a >1
,故C错误.故选D.
2.A 由a+b<0,且a>0可得b<0,
且a<-b,因为a2-(-ab)=a(a+
b)<0,所以0<a2<-ab.又因为0<
a<-b,所以0<-ab< (-b)2,所以
0<a2 <-ab<b2,故选A.
3.C 依题意可设买大竹子x 根,每根单
价为m 钱,购买小竹子(78-x)根,每
根单价为(m-1)钱,所以576=mx+
(78-x)(m-1),即78m+x =654,
即x =6(109-13m).因为0≤x ≤
78,所以 109-13m ≥0
,
6(109-13m)≤78,
即
m ≤
109
13
,
m ≥
96
13
,
即
96
13≤m ≤
109
13.
根据
选项知m =8,x =30,所以买大竹子
30根,每根8钱.故选C.
4.B 因为(7+ 2)2-(6+ 3)2 =
9+2 14-9-2 18<0,所以 7+
2< 6+ 3,所以 7- 3 < 6-
2,即b<c.又a-c=22- 6=
8- 6>0,故a>c.综上,a>c>b.
5.B 设4a-2b=m(a-b)+n(a+
b)= (m +n)a - (m -n)b,所 以
m+n=4,
m-n=2, 解得 m =3,n=1, 所 以4a-
2b=3(a-b)+(a+b),又a-b∈[0,
1],a+b∈[2,4],所以4a-2b∈[2,
7].故选B.
6.D 对于A,如果a<b,c<d,那么
a-c<b-d 不一定成立,如5<6,
4<9,但5-4>6-9;对于B,如果
a<b,c<d,那么ac<bd 不一定成
立,如 -2<-1,1<4,此时ac>bd;
对于C,如果a<b,c<d,且cd≠0,
那么
a
c <
b
d
不一定成立,如1<2,
1<8,此时
a
c >
b
d
;易知D成立.
7.AC 由1a <
1
b <0
,可知b<a<0.
对于A,因为a+b<0,ab>0,所以
1
a+b<
0,1ab>0.
故有
1
a+b<
1
ab
,
故A正确;对于B,因为b<a<0,所
以-b>-a >0.故 -b>|a|,即
|a|+b<0,故B错误;对于C,因为
b<a<0,又
1
a <
1
b <0
,则-
1
a >
-
1
b >0
,所以a-
1
a >b-
1
b
,故C
正确;对于 D,因为b<a <0,根 据
y =x2 在(-∞,0)上单调递减,可得
b2 >a2 >0,而y =ln
x 在定 义 域
(0,+∞)上 单 调 递 增,所 以ln
b2 >
ln
a2,故D错误.故选AC.
8.ACD 对于A,由a<b,
1
a <
1
b
,可
得
1
a -
1
b =
b-a
ab <0
,所以ab<0,
故A正确;对于B,若a>b>0,c<
d < 0,e > 0,则
e
a-c -
e
b-d =
e(b-d)-e(a-c)
(a-c)(b-d) =
e(b-a+c-d)
(a-c)(b-d) <
0,所 以 ea-c <
e
b-d
,故B不正确;对于C,若c>a>
b>0,则
a
c-a-
b
c-b=
a(c-b)-b(c-a)
(c-a)(c-b) =
c(a-b)
(c-a)(c-b)>
0,故 C正 确;对 于
D,若a>b>c>0,则
a
b -
a+c
b+c =
a(b+c)-b(a+c)
b(b+c) =
c(a-b)
b(b+c)>
0,
故D正确.故选ACD.
9.AB 因为6<a<60,15<b<18,所
以
1
18<
1
b <
1
15
,-18<-b<-15,
所以
6
18<
a
b <
60
15
,6+15<a+b<
60+18,6-18<a-b<60-15,即
1
3 <
a
b <4
,21<a+b<78,-12<
a-b<45.于 是
a+b
b =
a
b +1∈
4
3
,5 .故A,B正确,C,D错误.
10.[-1,5]
解析:由1≤lg(xy)≤4,-1≤lg
x
y ≤
2,得1≤lg
x +lg
y ≤4,-1≤
lg
x-lg
y≤2,则lg
x2
y =
2lg
x-
lg
y =
1
2
(lg
x+lg
y)+
3
2
(lg
x-
lg
y),所以 -1≤lg
x2
y ≤
5.
11.9
解析:因 为x,y,z ∈ N*,x >y >
z>0,不妨先令z=1,则4z=4>
x+y,此时由于ymin =2,xmin =3,
(x+y)min =5>4,不合要求,舍去;
令z=2,则4z =8>x +y,此时
ymin =3,xmin =4,(x+y)min =7<
8,满足要求,故这些数学专著至少有
2+3+4=9(本).
12.3
解析:若ab>0,bc-ad>0成立,不
等式bc-ad>0两边同除以ab可得
c
a -
d
b >0
,即ab>0,bc-ad>0⇒
c
a -
d
b >0
;若ab>0,
c
a -
d
b >0
-567-