内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
第二节 常用逻辑用语
课标解读 考向预测
1.理解充分条件、必要条件、充要条件的意义;理解判定定理与充分条件、性质定理与必要条件、数学定义与充要条件的关系.
2.理解全称量词与存在量词的意义;能正确使用存在(或全称)量词对全称(或存在)量词命题进行否定. 新高考对常用逻辑用语直接考查的频率比较低,一般与其他知识交汇考查,难度中档偏下.2026年备考仍以选择题为主训练,常与函数、数列、三角、不等式的解法及直线与平面位置关系的判定等知识结合考查.
必备知识—强基础
考点探究—提素养
课时作业
目录
必备知识—强基础
1.充分条件、必要条件与充要条件的概念
充分
必要
充分不必要
必要不充分
充要
既不充分也不必要
必备知识—强基础
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2.充分、必要条件与集合的子集之间的关系
设A={x|p(x)},B={x|q(x)},则
(1)若A⊆B,则p是q的______条件;
(2)若A⊇B,则p是q的______条件;
(3)若A=B,则p是q的______条件;
(4)若AB,则p是q的____________条件;
(5)若AB,则p是q的____________条件.
充分
必要
充要
充分不必要
必要不充分
必备知识—强基础
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名称
形式 全称量词命题 存在量词命题
结构 对M中_____一个x,p(x)成立 _____M中的元素x,p(x)成立
简记 _____x∈M,p(x) _____x∈M,p(x)
否定 _______________ _______________
3.全称量词命题与存在量词命题
(1)全称量词与存在量词
短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“___”表示;短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“___”表示.
(2)全称量词命题与存在量词命题及其否定
∀
∃
任意
存在
∀
∃
∃x∈M,綈p(x)
∀x∈M,綈p(x)
必备知识—强基础
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1.在判断充分、必要条件时,小范围可以推大范围,大范围不可以推小范围.
2.含有一个量词的命题的否定规律是“改量词,否结论”.对省略了全称量词的命题否定时,要对原命题先加上全称量词再对其否定.
3.命题p与綈p真假性相反.
必备知识—强基础
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题组一 走出误区——判一判
(1)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.( )
(2)已知集合A,B,A∪B=A∩B的充要条件是A=B.( )
(3)“∃x∈M,p(x)”与“∀x∈M,綈p(x)”的真假性相反.( )
√
√
√
必备知识—强基础
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题组二 回归教材——练一练
(1)(人教B必修第一册习题1-2A T4改编)“sinα=sinβ”是“α=β”的__________条件.(用“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”填空)
必要不充分
必备知识—强基础
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(2)(人教B必修第一册习题1-2B T5改编)已知p:x>a是q:2<x<3的必要不充分条件,则实数a的取值范围是__________.
解析:由已知可得{x|2<x<3}{x|x>a},所以a≤2.
(-∞,2]
必备知识—强基础
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(3)(人教A必修第一册习题1.5 T6改编)已知“若x>1,则2x+1>λ”是假命题,则实数λ的取值范围是__________.
解析:因为“若x>1,则2x+1>λ”是假命题,所以“∃x>1,使2x+1≤λ”是真命题.因为当x>1时,2x+1>3,所以实数λ的取值范围是(3,+∞).
(3,+∞)
必备知识—强基础
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(4)(人教B必修第一册1.2.1练习B T4改编)设命题p:∃x∈R,x2-2x+m-3=0;命题q:∀x∈R,x2-2(m-5)x+m2+19≠0,若p,q均为真命题,则实数m的取值范围为________.
必备知识—强基础
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考点探究—提素养
充分条件、必要条件的判断
(1)(2024·天津高考)设a,b∈R,则“a3=b3”是“3a=3b”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
解析:根据幂函数的性质和指数函数的性质,可知a3=b3和3a=3b都当且仅当a=b时成立,所以“a3=b3”是“3a=3b”的充要条件.故选C.
考点探究—提素养
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(2)(2023·全国甲卷)“sin2α+sin2β=1”是“sinα+cosβ=0”的( )
A.充分条件但不是必要条件 B.必要条件但不是充分条件
C.充要条件 D.既不是充分条件也不是必要条件
解析:充分性:当sin2α+sin2β=1时,sin2α=1-sin2β,即sin2α=cos2β,∴sinα=±cosβ,即sinα+cosβ=0或sinα-cosβ=0,∴充分性不成立;必要性:当sinα+cosβ=0时,sin2α=cos2β,∴sin2α=1-sin2β,即sin2α+sin2β=1,∴必要性成立.∴“sin2α+sin2β=1”是“sinα+cosβ=0”的必要条件但不是充分条件.故选B.
考点探究—提素养
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考点探究—提素养
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考点探究—提素养
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判断充分、必要条件的两种常用方法
考点探究—提素养
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考点探究—提素养
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考点探究—提素养
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已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0).
(1)若p是q的必要不充分条件,则实数m的取值范围为________;
(2)若p是q的充分不必要条件,则实数m的取值范围为__________.
根据充分条件、必要条件求参数的取值范围
(0,3]
[9,+∞)
考点探究—提素养
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考点探究—提素养
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由充分、必要条件求参数范围的策略
考虑空集的情况.
巧用转化求参数 把充分、必要条件或充要条件转化为集合的包含、相等关系,然后根据集合之间的关系列出有关参数的不等式(组)求解,注意条件的等价变形
端点值慎取舍 在求参数范围时,要注意区间端点值的检验,从而确定取舍
考点探究—提素养
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考点探究—提素养
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含有量词的命题的否定及真假判定
(1)设命题p:平行四边形对角线相等,则綈p为( )
A.平行四边形对角线不相等
B.有的平行四边形对角线相等
C.有的平行四边形对角线不相等
D.不是平行四边形对角线就不相等
解析:因为命题p为省略了全称量词“所有”的全称量词命题,所以綈p:有的平行四边形对角线不相等.故选C.
考点探究—提素养
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(2)(2024·新课标Ⅱ卷)已知命题p:∀x∈R,|x+1|>1;命题q:∃x>0,x3=x,则( )
A.p和q都是真命题 B.綈p和q都是真命题
C.p和綈q都是真命题 D.綈p和綈q都是真命题
解析:对于p,取x=-1,则有|x+1|=0<1,故p是假命题,綈p是真命题.对于q,取x=1,则有x3=13=1=x,故q是真命题,綈q是假命题.综上,綈p和q都是真命题.故选B.
考点探究—提素养
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1.含有量词命题真假判定的策略
判定全称量词命题是真命题,需证明都成立;判定存在量词命题是真命题,只要找到一个成立即可.当一个命题的真假不易判定时,可以先判定其否定的真假.
考点探究—提素养
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2.常用词语的否定
量词 否定
都是 不都是(至少一个不是)
必有一个 一个也没有
任意 某个
存在 不存在
至多有一个 至少有两个
至多有n个 至少有n+1个
至少有一个 一个也没有
至少有n个 至多有n-1个
考点探究—提素养
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4.(多选)命题p:∃x∈(0,2),x3>x6;命题q:每个大于2的素数都是奇数.关于这两个命题,下列判断正确的是( )
A.p是真命题 B.綈p:∀x∈(0,2),x3<x6
C.q是真命题 D.綈q:存在一个大于2的素数不是奇数
考点探究—提素养
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根据命题的真假求参数的取值范围
(2025·湖南岳阳模拟)若命题“∃x∈R,x2+2ax+2-a=0”是假命题,则实数a的取值范围是__________.
解析:因为命题“∃x∈R,x2+2ax+2-a=0”是假命题,所以命题“∀x∈R,x2+2ax+2-a≠0”是真命题,所以Δ=4a2-4(2-a)<0,即a2+a-2<0,所以-2<a<1.
(-2,1)
考点探究—提素养
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由命题真假求参数范围的本质是恒成立问题或有解问题,一是直接由命题的含义,利用函数的最值求参数的范围;二是利用等价命题,即p与綈p的关系,转化成綈p的真假求参数的范围.
考点探究—提素养
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5.若命题“∀x∈[1,4],x2-4x-m≠0”是假命题,则m的取值范围是( )
A.[-4,-3] B.(-∞,-4)
C.[-4,+∞) D.[-4,0]
解析:若“∀x∈[1,4],x2-4x-m≠0”是假命题,则“∃x∈[1,4],x2-4x-m=0”是真命题,即m=x2-4x,设y=x2-4x=(x-2)2-4,x∈[1,4],因为y=x2-4x在[1,2)上单调递减,在(2,4]上单调递增,所以当x=2时,ymin=-4;当x=4时,ymax=0,故当1≤x≤4时,-4≤y≤0,则-4≤m≤0.
考点探究—提素养
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6.已知命题p:∃x>0,x+a-1=0,若p为假命题,则a的取值范围是___________.
解析:因为p为假命题,所以命题p的否定:∀x>0,x+a-1≠0是真命题,所以x≠1-a,所以1-a≤0,所以a≥1.
[1,+∞)
考点探究—提素养
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与“任意性和存在性”有关的双变量问题
若f(x)=x2-2x,g(x)=ax+2(a>0),∀x1∈[-1,2],∃x2∈[-1,2],使g(x1)=f(x2),则实数a的取值范围为________.
考点探究—提素养
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(1)理解全称量词与存在量词的含义是求解本题的关键,此类问题求解的策略是等价转化为求值域,本题若改为∀x1∈A,∃x2∈B,使得f(x1)=g(x2),则函数f(x)在区间A上的值域是g(x)在区间B上的值域的子集;若改为∃x1∈A,∃x2∈B,使得f(x1)=g(x2),则f(x)的值域与g(x)的值域有非空交集.
(2)对于形如:∀x1∈A,∃x2∈B,使得f(x1)≤g(x2),则其等价于f(x)max≤g(x)max.
考点探究—提素养
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考点探究—提素养
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课时作业
基础题(占比50%) 中档题(占比40%) 拔高题(占比10%)
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★
考向 全称量词与存在量词 充分条件与必要条件 充分条件与必要条件 充分条件与必要条件 充分条件与必要条件 全称量词与存在量词 充分条件与必要条件
考点 含有量词命题的否定 充分、必要条件的判断 充分条件的探求 充分、必要条件的判断 根据充分、必要条件求参数的取值范围 根据命题的真假求参数的取值范围 充分、必要条件的探求
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题号 8 9 10 11 12 13 14
难度 ★★ ★ ★ ★★ ★ ★ ★★
考向 全称量词与存在量词 全称量词与存在量词 全称量词与存在量词 充分条件与必要条件 充分条件与必要条件 全称量词与存在量词 与任意性和存在性相关的双变量问题
考点 根据命题的真假求参数的取值范围 含有量词命题的否定及真假判断 根据命题的真假求集合 充分条件的探求 充分、必要条件的探求 根据命题的真假求参数的取值范围 利用函数值域解决f(x1)=g(x2)成立的问题
题号 15 16 17 18 19 20
难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★
考向 全称量词与存在量词 充分条件与必要条件 充分条件与必要条件 充分条件与必要条件 全称量词与存在量词 与任意性和存在性相关的双变量问题
考点 根据命题的真假求参数的取值范围 充分、必要条件的判断 充分、必要条件的判断 充分、必要条件的判断 含有量词命题的真假判断 利用最值解决f(x1)≥g(x2)成立的问题
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一、单项选择题
1.(2024·浙江名校协作体模拟)设命题p:∀n∈N,n2<3n+4,则p的否定为( )
A.∀n∈N,n2>3n+4 B.∀n∈N,n2≤3n+4
C.∃n∈N,n2≥3n+4 D.∃n∈N,n2>3n+4
解析:因为命题p:∀n∈N,n2<3n+4,所以p的否定为∃n∈N,n2≥3n+4.故选C.
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2.“a2=b2”是“a2+b2=2ab”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
解析:解法一:若a2=b2,则当a=-b≠0时,有a2+b2=2a2,2ab=-2a2,即a2+b2≠2ab,所以a2=b2 a2+b2=2ab;若a2+b2=2ab,则有a2+b2-2ab=0,即(a-b)2=0,所以a=b,则有a2=b2,即a2+b2=2ab⇒a2=b2.所以“a2=b2”是“a2+b2=2ab”的必要不充分条件.故选B.
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解法二:因为a2=b2⇔a=-b或a=b,a2+b2=2ab⇔a=b,所以本题可以转化为判断a=-b或a=b与a=b的关系,又“a=-b或a=b”是“a=b”的必要不充分条件,所以“a2=b2”是“a2+b2=2ab”的必要不充分条件.故选B.
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3.下列各项中是“四边形是矩形”的充分条件的是( )
A.四边形的对角线相等
B.四边形的两组对边分别相等
C.四边形有两个内角都为直角
D.四边形的两组对边分别平行且有一组对角互补
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解析:对于A,四边形的对角线相等且平分才是矩形,故A不符合题意;对于B,四边形的两组对边分别相等为平行四边形,故B不符合题意;对于C,四边形有三个内角为直角才是矩形,故C不符合题意;对于D,四边形的两组对边分别平行则为平行四边形,则相邻两角互补,又有一组对角互补,故相邻两角相等,又相邻两角之和为180°,故相邻两角均为直角,故该平行四边形是矩形,故D符合题意.故选D.
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4.(2024·北京高考)设a,b是向量,则“(a+b)·(a-b)=0”是“a=b或a=-b”的( )
A.必要而不充分条件 B.充分而不必要条件
C.充分且必要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:由(a+b)·(a-b)=a2-b2=0,可得a2=b2,即|a|=|b|,可知(a+b)·(a-b)=0等价于|a|=|b|,若a=b或a=-b,可得|a|=|b|,即(a+b)·(a-b)=0,可知必要性成立;若(a+b)·(a-b)=0,即|a|=|b|,无法得出a=b或a=-b,例如a=(1,0),b=(0,1),满足|a|=|b|,但a≠b且a≠-b,可知充分性不成立.综上所述,“(a+b)·(a-b)=0”是“a=b或a=-b”的必要而不充分条件.故选A.
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5.已知集合A=[-2,5],B=[m+1,2m-1].若“x∈B”是“x∈A”的充分不必要条件,则m的取值范围是( )
A.(-∞,3] B.(2,3]
C.∅ D.[2,3]
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6.若命题p:“∃x∈R,ax2+2ax-4≥0”为假命题,则a的取值范围是( )
A.(-4,0] B.[-4,0)
C.[-3,0] D.[-4,0]
解析:命题p:“∃x∈R,ax2+2ax-4≥0”为假命题,即綈p:“∀x∈R,ax2+2ax-4<0”为真命题.当a=0时,-4<0恒成立,符合题意;当a≠0时,则a<0且Δ=(2a)2+16a<0,即-4<a<0.综上可知,-4<a≤0.故选A.
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7.命题“∀1≤x≤2,x2-2a≤0”是真命题的一个必要不充分条件是( )
A.a≥1 B.a≥3
C.a≥2 D.a≤4
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8.若“∃x∈(0,π),sin2x-ksinx<0”为假命题,则k的取值范围为( )
A.(-∞,-2] B.(-∞,2]
C.(-∞,-2) D.(-∞,2)
解析:由题意,知“∃x∈(0,π),sin2x-ksinx<0”为假命题,则“∀x∈(0,π),sin2x-ksinx≥0”为真命题,所以2sinxcosx≥ksinx,则k≤2cosx,解得k≤-2,所以k的取值范围为(-∞,-2].故选A.
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10.若“∀x∈M,|x|>x”为真命题,“∃x∈M,x>3”为假命题,则集合M可以是( )
A.{x|x<-5} B.{x|-3<x<-1}
C.{x|x>3} D.{x|0≤x≤3}
解析:因为“∃x∈M,x>3”为假命题,所以“∀x∈M,x≤3”为真命题,可得M⊆{x|x≤3},又“∀x∈M,|x|>x”为真命题,可得M⊆{x|x<0},所以M⊆{x|x<0}.故选AB.
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三、填空题
12.(2025·广东新高考改革预测卷)若p是q:|x|>1的一个充分不必要条件,请写出满足条件的一个p为_________________.
解析:由|x|>1,得x<-1或x>1,因为p是q的一个充分不必要条件,写出一个比q小的范围即可,所以满足条件的一个p为x>1.
x>1(答案不唯一)
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13.已知命题“∀x∈R,x2-2x+m>0”为假命题,则实数m的取值范围为___________.
解析:因为命题“∀x∈R,x2-2x+m>0”为假命题,所以命题“∃x∈R,x2-2x+m≤0”为真命题,所以Δ=(-2)2-4m≥0,解得m≤1.故实数m的取值范围为(-∞,1].
(-∞,1]
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14.(2025·山东日照模拟)设f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)满足:对任意x1∈R,均存在x2∈R,使得f(x1)=f(x2)-2x2,则实数a的取值范围是____________.
(-∞,1]
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16.(2025·辽宁鞍山鞍钢高级中学高三期末)“a>0”是“点(0,1)在圆x2+y2-2ax-2y+a+1=0外”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
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17.在△ABC中,“tanBtanC>1”是“△ABC为锐角三角形”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
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19.(多选)已知0<b<a<1,下列命题中为真命题的是( )
A.∀x∈(0,+∞),ax>bx
B.∀x∈(0,1),logax>logbx
C.∃x∈(0,1),xa>xb
D.∃x∈(0,b),ax>logax
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20.已知函数f(x)=x2-2x+3,g(x)=log2x+m,若∃x1∈[2,4],∀x2∈[8,16],使得f(x1)≥g(x2),则实数m的取值范围为___________.
解析:由题意可知f(x)max≥g(x)max,因为f(x)=x2-2x+3图象的对称轴为直线x=1,x∈[2,4],所以f(x)max=f(4)=11,又g(x)=log2x+m,x∈[8,16],所以g(x)max=g(16)=4+m,所以11≥4+m,所以m≤7.
(-∞,7]
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R
p与q的关系
结论
p⇒q
p是q的______条件,q是p的______条件
p⇒q且qp
p是q的_____________条件
pq且q⇒p
p是q的_____________条件
p⇔q
p是q的______条件
pq且qp
p是q的__________________条件
解析:若α=eq \f(π,6),β=eq \f(5π,6),则满足sinα=sinβ,而不满足α=β;当α=β时,sinα=sinβ一定成立,所以“sinα=sinβ”是“α=β”的必要不充分条件.
eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3,5),4))
解析:若命题p:∃x∈R,x2-2x+m-3=0为真命题,则Δ=4-4(m-3)≥0,解得m≤4;若命题q:∀x∈R,x2-2(m-5)x+m2+19≠0为真命题,则Δ=4(m-5)2-4(m2+19)<0,解得m∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,5),+∞)).又p,q均为真命题,所以实数m的取值范围为{m|m≤4}∩eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(m\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(m>\f(3,5)))))=eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3,5),4)).
(3)(多选)下列四个条件中,能成为x>y的充分不必要条件的是( )
A.xc2>yc2
B.eq \f(1,x)<eq \f(1,y)<0
C.|x|>|y|
D.ln x>ln y
解析:对于A,若xc2>yc2,则c2≠0,则x>y,反之x>y,当c=0时得不出xc2>yc2,所以“xc2>yc2”是“x>y”的充分不必要条件,故A符合题意.对于B,由eq \f(1,x)<eq \f(1,y)<0可得y<x<0,即能推出x>y,但x>y不能推出eq \f(1,x)<eq \f(1,y)<0(因为x,y的正负不确定),所以“eq \f(1,x)<eq \f(1,y)<0”是“x>y”的充分不必要条件,故B符合题意.对于C,由|x|>|y|可得x2>y2,则(x+y)(x-y)>0,不能推出x>y;由x>y也不能推出|x|>|y|(如x=1,y=-2),所以“|x|>|y|”是“x>y”的既不充分也不必要条件,故C不符合题意.对于D,若ln x>ln y,则x>y>0,反之x>y得不出ln x>ln y,所以“ln x>ln y”是“x>y”的充分不必要条件,故D符合题意.
1.若xy≠0,则“x+y=0”是“eq \f(y,x)+eq \f(x,y)=-2”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
解析:因为xy≠0,且eq \f(y,x)+eq \f(x,y)=-2,所以x2+y2=-2xy,即x2+y2+2xy=0,即(x+y)2=0,所以x+y=0.所以“x+y=0”是“eq \f(y,x)+eq \f(x,y)=-2”的充要条件.故选C.
2.(2024·全国甲卷)已知向量a=(x+1,x),b=(x,2),则( )
A.“x=-3”是“a⊥b”的必要条件
B.“x=-3”是“a∥b”的必要条件
C.“x=0”是“a⊥b”的充分条件
D.“x=-1+eq \r(3)”是“a∥b”的充分条件
解析:对于A,当a⊥b时,a·b=0,所以x(x+1)+2x=0,解得x=0或x=-3,即必要性不成立,故A错误;对于B,当a∥b时,2(x+1)=x2,解得x=1±eq \r(3),即必要性不成立,故B错误;对于C,当x=0时,a=(1,0),b=(0,2),故a·b=0,所以a⊥b,即充分性成立,故C正确;对于D,当x=-1+eq \r(3)时,不满足2(x+1)=x2,所以a∥b不成立,即充分性不成立,故D错误.故选C.
解析:(1)因为p是q的必要不充分条件,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1-m≥-2,,1+m<10))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1-m>-2,,1+m≤10,))解得m≤3,又m>0,所以实数m的取值范围为(0,3].
(2)因为p是q的充分不必要条件,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1-m≤-2,,1+m>10))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1-m<-2,,1+m≥10,))解得m≥9,
即实数m的取值范围为[9,+∞).
3.(2024·山东烟台二模)已知p:1<2x<4,q:x2-ax-1<0,若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值范围为( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞))
B.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(3,2)))
C.(2,+∞)
D.(0,2]
解析:p:1<2x<4,即p:0<x<2,因为p是q的充分不必要条件,显然当x=0时满足q:x2-ax-1<0,所以当0<x<2时,x2-ax-1<0恒成立,则a>x-eq \f(1,x)在(0,2)上恒成立,又函数f(x)=x-eq \f(1,x)在(0,2)上单调递增,且f(2)=eq \f(3,2),所以a≥eq \f(3,2).故选A.
解析:若x=eq \f(1,2),则x3>x6,所以p是真命题,A正确;綈p:∀x∈(0,2),x3≤x6,B错误;每个大于2的素数都是奇数,q是真命题,C正确;綈q:存在一个大于2的素数不是奇数,D正确.故选ACD.
解析:问题等价于函数g(x)的值域是函数f(x)值域的子集.因为f(x)=x2-2x=(x-1)2-1,x∈[-1,2],所以f(x)∈[-1,3],即函数f(x)的值域是[-1,3],因为a>0,所以函数g(x)的值域是[2-a,2+2a],则2-a≥-1且2+2a≤3,即a≤eq \f(1,2).故实数a的取值范围是eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2))).
eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))
eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),+∞))
7.已知函数f(x)=x+eq \f(4,x),g(x)=2x+a,若∀x1∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1)),∃x2∈[2,3],使得f(x1)≤g(x2),则实数a的取值范围是__________.
解析:依题意知f(x)max≤g(x)max.∵f(x)=x+eq \f(4,x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1))上单调递减,∴f(x)max=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=eq \f(17,2).又g(x)=2x+a在[2,3]上单调递增,∴g(x)max=g(3)=8+a,因此eq \f(17,2)≤8+a,则a≥eq \f(1,2),即实数a的取值范围是eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),+∞)).
解析:因为“x∈B”是“x∈A”的充分不必要条件,所以BA,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m+1<2m-1,,m+1≥-2,,2m-1<5))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m+1<2m-1,,m+1>-2,,2m-1≤5,))则2<m≤3,即m的取值范围是(2,3].故选B.
解析:因为命题“∀1≤x≤2,x2-2a≤0”是真命题,所以a≥eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x2,2)))eq \s\do7(max)=2,则一个必要不充分条件是a≥1.故选A.
二、多项选择题
9.下列说法正确的是( )
A.命题“∃x∈R,y>1”的否定是“∀x∈R,y≤1”
B.“至少有一个x,使x2+2x+1=0成立”是全称量词命题
C.“∃x∈R,x-2>eq \r(x)”是真命题
D.“∀x∈R,x2>0”的否定是真命题
解析:对于A,因为存在量词命题的否定为全称量词命题,所以命题“∃x∈R,y>1”的否定是“∀x∈R,y≤1”,故A正确;对于B,“至少有一个x,使x2+2x+1=0成立”是存在量词命题,故B错误;对于C,当x=9时,9-2=7>eq \r(9)=3,所以“∃x∈R,x-2>eq \r(x)”是真命题,故C正确;对于D,因为当x=0时,x2=0,所以“∀x∈R,x2>0”是假命题,其否定是真命题,故D正确.故选ACD.
11.(2024·黑龙江齐齐哈尔三模)已知a,b>0,则使得“a>b”成立的一个充分条件可以是( )
A.eq \f(1,a)<eq \f(1,b)
B.|a-2|>|b-2|
C.a2b-ab2>a-b
D.ln (a2+1)>ln (b2+1)
解析:对于A,因为a,b>0,eq \f(1,a)<eq \f(1,b),所以eq \f(ab,a)<eq \f(ab,b),即a>b,故A符合题意;对于B,取a=1,b=2,此时满足|a-2|>|b-2|,但a<b,故B不符合题意;对于C,由a2b-ab2>a-b,可得a2b+b>ab2+a,所以b(a2+1)>a(b2+1),因为a,b>0,所以eq \f(a2+1,a)>eq \f(b2+1,b),所以a+eq \f(1,a)>b+eq \f(1,b),因为函数y=x+eq \f(1,x)在(0,+∞)上不单调,故C不符合题意;对于D,由ln (a2+1)>ln (b2+1),可知a2>b2,因为a,b>0,所以a>b,故D符合题意.故选AD.
解析:令h(x)=f(x)-2x=x2+(a-2)x+b.因为对任意x1∈R,均存在x2∈R,使得f(x1)=f(x2)-2x2,所以f(x)的值域是h(x)值域的子集,所以h(x)min≤f(x)min,即b-eq \f((a-2)2,4)≤b-eq \f(a2,4),解得a≤1,即实数a的取值范围是(-∞,1].
15.若“∃x∈[1,2],使2x2-λx+1<0成立”是假命题,则实数λ的取值范围是( )
A.(-∞,2eq \r(2))
B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\r(2),\f(9,2)))
C.(-∞,3]
D.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,2),+∞))
解析:若“∃x∈[1,2],使2x2-λx+1<0成立”是假命题,则“∀x∈[1,2],2x2-λx+1≥0成立”是真命题,即∀x∈[1,2],λ≤2x+eq \f(1,x),令f(x)=2x+eq \f(1,x),x∈[1,2],由对勾函数的性质可知,f(x)在[1,2]上单调递增,故f(x)min=f(1)=3,则λ≤3.故选C.
解析:将x2+y2-2ax-2y+a+1=0化为标准方程,得(x-a)2+(y-1)2=a2-a.当点(0,1)在圆x2+y2-2ax-2y+a+1=0外时,有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a2-a>0,,a>0,))解得a>1.∴“a>0”是“点(0,1)在圆x2+y2-2ax-2y+a+1=0外”的必要不充分条件.故选B.
解析:若△ABC为锐角三角形,则B+C>eq \f(π,2),即B>eq \f(π,2)-C,又0<B<eq \f(π,2),0<C<eq \f(π,2),则0<eq \f(π,2)-C<eq \f(π,2),所以tanB>taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-C)),则tanB>eq \f(cosC,sinC)>0,所以tanBtanC>1;在△ABC中,若tanBtanC>1,则tanB>0,tanC>0,即B,C均为锐角,所以tanB>eq \f(1,tanC),即tanB>eq \f(cosC,sinC)=eq \f(sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-C)),cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-C)))=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-C)),所以B>eq \f(π,2)-C,则B+C>eq \f(π,2),即A<eq \f(π,2),所以△ABC为锐角三角形,故“tanBtanC>1”是“△ABC为锐角三角形”的充要条件.故选C.
18.(2023·新课标Ⅰ卷)记Sn为数列{an}的前n项和,设甲:{an}为等差数列;乙:eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(Sn,n)))为等差数列,则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
解析:解法一:甲:{an}为等差数列,设其首项为a1,公差为d,则Sn=na1+eq \f(n(n-1),2)d,eq \f(Sn,n)=a1+eq \f(n-1,2)d=eq \f(d,2)n+a1-eq \f(d,2),eq \f(Sn+1,n+1)-eq \f(Sn,n)=eq \f(d,2),因此eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(Sn,n)))为等差数列,则甲是乙的充分条件;反之,乙:eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(Sn,n)))为等差数列,即eq \f(Sn+1,n+1)-eq \f(Sn,n)=eq \f(nSn+1-(n+1)Sn,n(n+1))=eq \f(nan+1-Sn,n(n+1))为常数,设为t,即eq \f(nan+1-Sn,n(n+1))=t,则Sn=nan+1-tn(n+1),有Sn-1=(n-1)an-tn(n-1),n≥2,两式相减,得an=nan+1-(n-1)an-2tn,即an+1-an=2t,对n=1也成立,因此{an}为等差数列,则甲是乙的必要条件.所以甲是乙的充要条件.故选C.
解法二:甲:{an}为等差数列,设数列{an}的首项为a1,公差为d,即Sn=na1+eq \f(n(n-1),2)d,则eq \f(Sn,n)=a1+eq \f(n-1,2)d=eq \f(d,2)n+a1-eq \f(d,2),eq \f(Sn+1,n+1)-eq \f(Sn,n)=eq \f(d,2),因此eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(Sn,n)))为等差数列,即甲是乙的充分条件;反之,乙:eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(Sn,n)))为等差数列,即eq \f(Sn+1,n+1)-eq \f(Sn,n)=d′,eq \f(Sn,n)=S1+(n-1)d′,即Sn=nS1+n(n-1)d′,Sn-1=(n-1)S1+(n-1)(n-2)d′,当n≥2时,以上两式相减,得Sn-Sn-1=S1+2(n-1)d′,于是an=a1+2(n-1)d′,当n=1时,上式也成立,又an+1-an=a1+2nd′-[a1+2(n-1)d′]=2d′,为常数,因此{an}为等差数列,则甲是乙的必要条件.所以甲是乙的充要条件.故选C.
解析:由0<b<a<1,得eq \f(a,b)>1,∀x∈(0,+∞),eq \f(ax,bx)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,b)))
eq \s\up12(x)>eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,b)))eq \s\up12(0)=1,则ax>bx,A为真命题;∀x∈(0,1),logxa-logxb=logxeq \f(a,b)<logx1=0,即0<logxa<logxb,则logax>logbx,B为真命题;函数y=mx(0<m<1)在(0,1)上为减函数,而0<b<a<1,则ma<mb,即∀x∈(0,1),xa<xb,C为假命题;当x∈(0,b)时,ax<1,logax>logab>logaa=1,即ax<logax,D为假命题.故选AB.
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