内容正文:
课时冲关2 常用逻辑用语
[基础训练组]
1.设集合M={1, 2},N={a2},则“a=-1”是“N⊆M”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:A [当a=-1时,N={1},满足N⊆M,故充分性成立;当N⊆M时,N={1}或N={2},所以a不一定满足a=-1,故必要性不成立.]
2.(2024·天津卷)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:C [根据立方的性质和指数函数的性质,a3=b3⇒a=b⇒3a=3b,3a=3b⇒a=b⇒a3=b3,所以二者互为充要条件.]
3.下列命题正确的是( )
A.∀x∈R,x2+2x+1=0
B.∃x∈R,-≥0
C.∀x∈N+,log2x>0
D.∃x∈R,cos x<2x-x2-3
解析:B [对于A,∀x∈R,x2+2x+1=0,解得x=-1,故A不正确;对于B,当x=-1时满足,故B正确;对于C,当x=1时,log2x=0,故C不正确,对于D,因为2x-x2-3=-(x-1)2-2的最大值为-2,又因为-1≤cos x≤1,故D不正确.]
4.“a≤”是“方程x2+3x+a=0(x∈R)有正实数根”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:B [由方程x2+3x+a=0有正实数根,则等价于函数f(x)=x2+3x+a有正零点,由二次函数f(x)的对称轴为x=-<0,则函数f(x)只能存在一正一负的两个零点,则解得a<0,因为(-∞,0),故“a≤”是“方程x2+3x+a=0(x∈R)有正实数根”的必要不充分条件.]
5.已知函数f(x)=x+,g(x)=2x+a,若∀x1∈,∃x2∈[2,3],使得f(x1)≥g(x2),则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1] B.[1,+∞)
C.(-∞,2] D.[2,+∞)
解析:A [由题意知f(x)min≥g(x)min(x∈[2,3]),因为f(x)在上为减函数,g(x)在[2,3]上为增函数,所以f(x)min=f(1)=5,g(x)min=g(2)=4+a,所以5≥4+a,即a≤1.]
6.(多选)若a,b为正实数,则a>b的充要条件为( )
A.> B.ln a>ln b
C.aln a<bln b D.a-b<ea-eb
解析:BD [因为>⇔b>a,故A选项错误;因为a,b为正实数,所以ln a>ln b⇔a>b,故B选项正确;取a=e2>b=e,则e2ln e2=2e2,eln e=e,即aln a<bln b不成立,故C选项错误;因为y′=(ex-x)′=ex-1,当x>0时,y′>0,所以y=ex-x在x∈(0,+∞)上单调递增,即a>b⇔ea-a>eb-b⇔a-b<ea-eb,故D正确.]
7.已知P,Q为R的两个非空真子集,若∁RQ∁RP,则下列结论正确的是( )
A.∀x∈Q,x∈P B.∃x∈∁RP,x∈∁RQ
C.∃x∉Q,x∈P D.∀x∈∁RP,x∈∁RQ
解析:B [因为∁RQ∁RP,所以PQ,如图,
对于选项A,由题意知P是Q的真子集,故∃x∈Q,x∉P,故A不正确;
对于选项B,由∁RQ是∁RP的真子集且∁RQ,∁RP都不是空集知,∃x∈∁RP,x∈∁RQ,故B正确;
对于选项C,由∁RQ是∁RP的真子集知,∀x∉Q,x∉P,故C不正确.
对于选项D,由∁RQ是∁RP的真子集,故∃x∈∁RP,x∉∁RQ,故D不正确.]
8.(多选)下列说法正确的有( )
A.命题“∀x∈R,x2+x+1>0”的否定为“∃x∈R,x2+x+1≤0”
B.对于命题p:“∃x≤1,x2-3x+2≥0”,则綈p为“∀x>1,x2-3x+2<0”
C.“a<b”是“ac2<bc2”的必要不充分条件
D.“m<2”是“sin x+>m对x∈恒成立”的充分不必要条件
解析:ACD [对A,命题∀x∈R,x2+x+1>0的否定为∃x∈R,x2+x+1≤0,满足命题的否定形式,故A正确;对B,命题p:∃x≤1,x2-3x+2≥0,则綈p为:∀x≤1,x2-3x+2<0,B错误;对C,a<b推不出ac2<bc2,反之成立,所以“a<b”是“ac2<bc2”的必要不充分条件,故C正确;对D,由m<2可得sin x+>m对x∈恒成立,反之由sin x+>m对x∈恒成立,可得m≤2,所以“m<2”是“sin x+>m对x∈恒成立”的充分不必要条件,故D正确.]
9.若命题“∀x0∈,tan 2x0+2≥m”是假命题,则实数m的取值范围是________.
解析:若命题“∀x0∈,tan 2x0+2≥m”是真命题,可得(tan 2x0+2)min≥m即可;
易知y=tan 2x0+2在x0∈上单调递增,
所以(tan 2x0+2)min=tan+2=3,可得m≤3;
又因为该命题是假命题,所以可得m>3,
即实数m的取值范围是(3,+∞).
答案:(3,+∞)
10.已知命题p∶∀x∈R,a<3x2 026+1,若p为真命题,则实数a的取值范围是__________.
解析:若∀x∈R,a<3x2 026+1为真命题,等价于a<(3x2 026+1)min,
∵x2 026≥0,当且仅当x=0时,等号成立,
∴3x2 026+1≥1,即(3x2 026+1)min=1,
可得a<1,故实数a的取值范围是(-∞,1).
答案:(-∞,1)
11.设m,a∈R,f(x)=x2+(a-1)x+1,g(x)=mx2+2ax+,若“对于一切实数x,f(x)>0”是“对于一切实数x,g(x)>0”的充分条件,则实数m的取值范围是________.
解析:f(x)>0在R上恒成立,则Δ=(a-1)2-4<0,解得-1<a<3,
g(x)>0在R上恒成立,首先m≤0都不可能恒成立,因此解得-<a<,
∵“对于一切实数x,f(x)>0”是“对于一切实数x,g(x)>0”的充分条件,∴
解得m≥6,即实数m的取值范围是[6,+∞).
答案:[6,+∞)
12.已知f(x)=xex++e2,g(x)=-x2-2x-1+a,若存在x1∈R,x2∈(-1,+∞),使得f(x1)≤g(x2)成立,则实数a的取值范围是________.
解析:存在x1∈R,x2∈(-1,+∞),
使得f(x1)≤g(x2)成立,
等价于:x1∈R,x2∈(-1,+∞),
使得f(x1)min≤g(x2)max成立,
f′(x)=(x+1)ex,
∴函数f(x)在x∈(-1,+∞)上单调递增,x∈(-∞,-1)上单调递减,
∴x=-1时,函数f(x)取得极小值即最小值,
f(x)≥f(-1)=-++e2=e2.
g(x)=-x2-2x-1+a=-(x+1)2+a,可得函数g(x)在x∈(-1,+∞)上单调递减,
∴g(x)<g(-1)=a.∴e2<a.因此实数a的取值范围是(e2,+∞).
答案:(e2,+∞)
[能力提升组]
13.已知函数f(x)=lg,若对任意的x∈[-1,1]使得f(x)≤1成立,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
解析:D [若对任意的x∈[-1,1]使得f(x)≤1成立,即lg ≤1,得0<4x--m≤10,∴
由于函数y1=4x在[-1,1]上为增函数,函数y2=在[-1,1]上为减函数,
所以,函数y=4x-在[-1,1]上为增函数,∴ymin=-3=-,ymax=4-=,
∴-10≤m<-,即-≤m<-,
因此,实数m的取值范围是.]
14.已知下列四个命题:正确的是( )
p1:∃x>0,使得ln x>x-1;
p2:∀x∈R,都有x2-x+1>0;
p3:∃x>0,使得ln >-x+1;
p4:∀x∈(0,+∞),使得
A.p2,p4 B.p1,p4
C.p2,p3 D.p1,p3
解析:C [对于p1,设f(x)=ln x-x+1,
则f′(x)=-1=,
由f′(x)>0,可得0<x<1;
由f′(x)<0,可得x>1,
所以f(x)=ln x-x+1在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)单调递减,
所以f(x)max=f(1)=ln 1-1+1=0,
所以f(x)=ln x-x+1≤0恒成立,
所以∀x>0,ln x≤x-1,故p1错误;
对于p2,∀x∈R,都有x2-x+1=2+>0,故p2正确;
对于p3:当x=e时,ln=ln=-1,-x+1=1-e, 此时满足ln >-x+1,
故p3正确;
对于p4,当x=时,
=1,不满足成立,故p4错误;故正确的是p2,p3.]
15.《左传·僖公十四年》有记载:“皮之不存,毛将焉附?”这句话的意思是说皮都没有了,毛往哪里依附呢?比喻事物失去了借以生存的基础,就不能存在.皮之不存,毛将焉附?则“有毛”是“有皮”的________(将正确的序号填入空格处).
①充分条件 ②必要条件 ③充要条件 ④既不充分也不必要条件
解析:由题意知“无皮”⇒“无毛”,所以“有毛”⇒“有皮”即“有毛”是“有皮”的充分条件.
答案:①
16.已知定义在R上的函数h(x)满足2h(x)+h′(x)>0且h(1)=,其中h(x)>的解集为A.函数f(x)=,g(x)=ax(a>1),若∀x1∈A,∃x2∈A使得f(x1)=g(x2),则实数a的取值范围是________.
解析:构造函数H(x)=h(x)·e2x,
所以H′(x)=h′(x)·e2x+2h(x)·e2x=e2x[h′(x)+2h(x)],
因为定义在R上的函数h(x)满足2h(x)+h′(x)>0,
所以H′(x)>0,所以H(x)在R上单调递增,且H(1)=h(1)e2=1,
所以不等式h(x)>可化为h(x)·e2x>1,即H(x)>H(1),
所以x>1,所以h(x)>的解集A=(1,+∞),
函数f(x)===
x-1++1≥2+1=3,当且仅当x-1=,x=0或x=2时等号成立,在A上仅当x=2时等号成立,
所以f(x)在A上的值域为[3,+∞),
g(x)=ax(a>1)为增函数,所以g(x)在A上的值域为(a,+∞),
若∀x1∈A,∃x2∈A使得f(x1)=g(x2),
则[3,+∞)⊆(a,+∞),所以a<3,又因为a>1,即实数a的取值范围是(1,3).
答案:(1,3)
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