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滚动检测(一)
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式
一、单项选择题
1.已知命题p:∀△ABC,A+B+C=π,则p为( )
A.∃△ABC,A+B+C≠π
B.∀△ABC,A+B+C≠π
C.∃△ABC,A+B+C=π
D.∀△ABC,A+B+C=π
解析:根据全称量词命题的否定,得p为:∃△ABC,A+B+C≠π.
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2.已知集合U={1,2,4,6,8},集合M={x|x2-3x+2=0},N={x|x=4a,a∈M},则∁U(M∪N)=( )
A.{6} B.{4,6,8}
C.{1,2,4,8} D.{1,2,4,6,8}
解析:由题知M={1,2},N={4,8},∴∁U(M∪N)={6}.
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3.已知集合A=,B={x|x<0},则A∩B的真子集个数为( )
A.3 B.4
C.7 D.8
解析:因为≤0⇒,解得-3<x≤2.
又x∈Z,所以A={-2,-1,0,1,2}.
因为B={x|x<0},
所以A∩B={-2,-1},
所以A∩B的真子集个数为2n-1=22-1=3.
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4.若命题“∃x∈(-1,3),x2-2x-a≤0”为真命题,则实数a可取的最小整数值是( )
A.-1 B.0
C.1 D.3
解析:由题意,∃x∈(-1,3),a≥x2-2x,令h(x)=x2-2x,因为函数h(x)=x2-2x 在(-1,1) 上单调递减,在(1,3) 上单调递增,所以h(x)min=h(1)=1-2=-1,所以a≥-1.所以实数a 可取的最小整数值是-1.
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5.已知全集U=R,集合A={x|log3(x-1)<1},B=,则能表示A,B,U关系的图是( )
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解析:因为A={x|log3(x-1)<1}={x|1<x<4},
B=={x|-2≤x≤2},
所以A∩B={x|1<x≤2},
对于A,A∩B=B,错误;
对于C,A∩B=⌀,错误;
对于D,A∩B=A,错误.
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6.已知a,b,c∈R,则下列选项中是“a<b”的一个充分不必要条件的是( )
A.> B.ac2<bc2
C.a3<b3 D.3a<3b
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解析:由>,可得>,因为a,b的符号不确定,推不出a<b,故A不满足题意;
由ac2<bc2,可得a<b,反之当a<b,c=0时不成立,故“ac2<bc2”是“a<b”的充分不必要条件,故B满足题意;
因为a3<b3⇔a<b,3a<3b⇔a<b,所以C,D不满足题意.
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7.若a>0,b>0,且a+2b=ab,则2a+b的最小值为( )
A.6 B.9
C.4 D.8
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解析:因为a+2b=ab,所以=+=1.
因为2a+b=(2a+b)=5++≥5+2=9,
当且仅当=,即a=b=3时等号成立,
所以2a+b的最小值为9.
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8.若“∃x∈(0,π),sin 2x-msin x<0”是假命题,则m的取值范围为( )
A.(-∞,2] B.(-∞,-2]
C.(-∞,-2) D.(-∞,2)
解析:“∃x∈(0,π),sin 2x-msin x<0”是假命题,
即sin 2x-msin x≥0对于∀x∈(0,π)恒成立,即m≤=2cos x,
因为x∈(0,π),所以2cos x∈(-2,2),故m≤-2.
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二、多项选择题
9.已知A,B是全集U的两个非空真子集,下列说法中一定正确的是( )
A.A∩B=⌀
B.A⊆(A∪B)
C.(∁UA)∪A=U
D.(∁UA)∪(∁UB)=∁U(A∩B)
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解析:如图所示,A∩B≠⌀,A选项错误;A⊆(A∪B),(∁UA)∪A=U,(∁UA)∪(∁UB)=∁U(A∩B),B,C,D选项正确.
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10.已知a>0,b>0,a+b=1,则下列结论正确的是( )
A.+的最小值为8
B.ab的最大值为
C.+的最大值为
D.a2+b2的最小值为
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解析:对于选项A:+=(a+b)=++5≥2+5=9,
当且仅当=,即a=,b=时等号成立,错误;
对于选项B:a+b=1≥2,故ab≤,当且仅当a=b=时等号成立,正确;
对于选项C:(+)2=a+b+2≤1+2=2,+≤,
当且仅当a=b=时等号成立,正确;
对于选项D:a2+b2=(a+b)2-2ab≥1-=,当且仅当a=b=时等号成立,正确.
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11.对于数集A,B,它们的Descartes积A×B={(x,y)|x∈A,y∈B},则( )
A.A×B=B×A
B.若A⊆C,则(A×B)⊆(C×B)
C.A×(B∩C)=(A×B)∩(A×C)
D.集合{0}×R表示y轴所在直线
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解析:由题知,A×B={(x,y)|x∈A,y∈B}表示数集A中的数表示横坐标,数集B中的数表示纵坐标,组成的点的全体,
故A×B≠B×A,A错误;
若A⊆C,则(A×B)⊆(C×B),B正确;
A×(B∩C)={(x,y)|x∈A,y∈(B∩C)},
(A×B)∩(A×C)={(x,y)|x∈A,y∈B}∩{(x,y)|x∈A,y∈C},
则A×(B∩C)=(A×B)∩(A×C),C正确;
集合{0}×R表示y轴所在直线,D正确.
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三、填空题
12.若集合A={-1,1},B={x|ax=1},且B⊆A,则实数a取值的集合为 .
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{-1,0,1}
解析:由B⊆A,所以集合B可以是{-1},{1},⌀,
当B={-1}时,则-a=1,解得a=-1;
当B={1}时,可得a=1;
当B=⌀时,可得a=0;
所以a的取值的集合为{-1,1,0}.
13.命题“∃x∈R,(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0”为假命题,则实数a的取值范围为
.
解析:由题意可知,命题“∀x∈R,
(a2-4)x2+(a+2)x-1<0”为真命题.
①当a2-4=0时,可得a=±2.
若a=-2,则有-1<0,符合题意;
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若a=2,则有4x-1<0,解得x<,不符合题意;
②若a2-4≠0,则
解得-2<a<.
综上所述,实数a的取值范围是.
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14.若x,y满足(x+y)2-xy=2,则y-x的取值范围是 .
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[-,]
解析:令y-x=t,即y=x+t,代入(x+y)2-xy=2可得,
x2+tx+(t2-2)=0,
所以Δ=t2-3(t2-2)≥0, 解得 -≤t≤.
四、解答题
15.已知集合A={x∈N|3x2-13x+4<0},B={x|ax-1≥0}.
(1)当a=时,求A∩B.
解:由题意得,A=={1,2,3}.
当a=时,B=={x|x≥2},所以A∩B={2,3}.
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(2)若 ,求实数a的取值范围.
请从①A∪B=B,②A∩B=⌀,③A∩(∁RB)≠⌀这三个条件中选一个填入(2)中横线处,并完成第(2)问的解答.
注:若选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
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解: 若选择①:因为A∪B=B,所以A⊆B.
当a=0时,B=⌀,不满足A⊆B,舍去;
当a>0时,B=,要使A⊆B,
则≤1,解得a≥1;
当a<0时,B=,此时<0,A∩B=⌀,舍去.
综上,实数a的取值范围为[1,+∞).
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若选择②:当a=0时,B=⌀,满足A∩B=⌀;
当a>0时,B=,要使A∩B=⌀,则>3,解得0<a<;
当a<0时,B=,此时<0,A∩B=⌀.
综上,实数a的取值范围为.
若选择③:当a=0时,B=⌀,A∩(∁RB)=A≠⌀,满足题意;
当a>0时,B=,∁RB=,要使A∩(∁RB)≠⌀,
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则>1,解得0<a<1;
当a<0时,B=,∁RB=,
此时A∩(∁RB)=A≠⌀,满足题意,
综上,实数a的取值范围为(-∞,1).
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16.珍珠棉是聚乙烯塑料颗粒经过加热、发泡等工艺制成的一种新型的包装材料,由于需求量大幅增加,某加工珍珠棉的公司经市场调研发现,若本季度在原材料上多投入x(1<x<10)万元,珍珠棉的销售量可增加p=吨,每吨的销售价格为万元,另外每生产1吨珍珠棉还需要投入其他成本0.5万元.
(1)写出该公司本季度增加的利润y与x(单位:万元)之间的函数关系.
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解:由题意,列出函数关系式可得,y=p-x-0.5p=2.5p-x-8(1<x<10).
又因为p=,所以y=-x-8(1<x<10),
所以该公司本季度增加的利润y与x(单位:万元)之间的函数关系为y=-x-8(1<x<10).
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(2)当x为多少万元时,公司在本季度增加的利润最大?增加的利润最大为多少万元?
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解: 化简y=-x-8=18-,
因为1<x<10,所以2<x+1<11,
由基本不等式可得,+(x+1)≥2=10,
当且仅当=x+1,即x=4时等号成立,
所以y≤18-10=8,当x=4万元时,公司本季度增加的利润最大,最大为8万元.
17.b克糖水中含有a克糖,则糖水中糖的质量分数为(b>a>0),向糖水中再加入m(m>0)克糖,则糖水中糖的质量分数变为,因为糖水变甜了,所以>.不等式>(b>a>0,m>0)为糖水不等式.
(1)用所学知识证明这个不等式.
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证明:法一:b>a>0,m>0→-=>0→>.
法二:×= ab+bm>ab+am>0→>1→>.
法三:如图,A(b,a),b>a>0,B(b+m,a+m),m>0,则kOA<kOB,则<.
法四:构造函数f(x)=,b>a>0,x≥0,由=1-,可得f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以当m>0时,f(m)>f(0),即>.
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(2)若7a=5,8b=6,=2+e2,用这个不等式比较a,b,c的大小.
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解:由题意得a=log75,b=log86,c==.
a=log75=<=<=log86=b,
b=log86=<=<=c.
所以c>b>a.
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