2020年高考数学大一轮复习考点与题型归纳(理科)

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2020年高考数学大一轮复习考点与题型归纳(理科)

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2020年高中数学大一轮复习
考点与题型归纳(理)


TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc12623969" 第一章 集合与常用逻辑用语 11
HYPERLINK \l "_Toc12623970" 第一节 集 合 11
HYPERLINK \l "_Toc12623971" 考点一 集合的基本概念 12
HYPERLINK \l "_Toc12623972" 考点二 集合间的基本关系 13
HYPERLINK \l "_Toc12623973" 考点三 集合的基本运算 15
HYPERLINK \l "_Toc12623974" 第二节 命题及其关系、充分条件与必要条件 20
HYPERLINK \l "_Toc12623975" 考点一 四种命题及其真假判断 21
HYPERLINK \l "_Toc12623976" 考点二 充分、必要条件的判断 22
HYPERLINK \l "_Toc12623977" 考点三 根据充分、必要条件求参数的范围 23
HYPERLINK \l "_Toc12623978" 第三节 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词 28
HYPERLINK \l "_Toc12623979" 考点一 判断含有逻辑联结词命题的真假 29
HYPERLINK \l "_Toc12623980" 考点二 全称命题与特称命题 30
HYPERLINK \l "_Toc12623981" 考点三 根据命题的真假求参数的取值范围 31
HYPERLINK \l "_Toc12623982" 第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ 37
HYPERLINK \l "_Toc12623983" 第一节 函数及其表示 37
HYPERLINK \l "_Toc12623984" 考点一 函数的定义域 37
HYPERLINK \l "_Toc12623985" 考点二 求函数的解析式 39
HYPERLINK \l "_Toc12623986" 考点三 分段函数 41
HYPERLINK \l "_Toc12623987" 第二节 函数的单调性与最值 49
HYPERLINK \l "_Toc12623988" 考点一 确定函数的单调性?区间? 50
HYPERLINK \l "_Toc12623989" 考点二 求函数的值域?最值? 52
HYPERLINK \l "_Toc12623990" 考点三 函数单调性的应用 54
HYPERLINK \l "_Toc12623991" 第三节 函数的奇偶性与周期性 61
62
64
65
HYPERLINK \l "_Toc12623995" 第四节 函数性质的综合问题 72
72
73
HYPERLINK \l "_Toc12623998" 考点三 函数性质的综合应用 74
HYPERLINK \l "_Toc12623999" 第五节 函数的图象 82
83
85
87
HYPERLINK \l "_Toc12624003" 第六节 二次函数 94
95
97
HYPERLINK \l "_Toc12624006" 第七节 幂函数 105
105
107
HYPERLINK \l "_Toc12624009" 第八节 指数式、对数式的运算 111
112
114
HYPERLINK \l "_Toc12624012" 第九节 指数函数 118
119
120
HYPERLINK \l "_Toc12624015" 第十节 对数函数 127
128
129
HYPERLINK \l "_Toc12624018" 第十一节 函数与方程 135
136
138
HYPERLINK \l "_Toc12624021" 第十二节 函数模型及其应用 143
143
145
HYPERLINK \l "_Toc12624024" 第三章 导数及其应用 151
HYPERLINK \l "_Toc12624025" 第一节 导数的概念及运算、定积分 151
HYPERLINK \l "_Toc12624026" 考点一 导数的运算 153
HYPERLINK \l "_Toc12624027" 考点二 导数的几何意义及其应用 154
HYPERLINK \l "_Toc12624028" 考点三 定积分的运算及应用 157
HYPERLINK \l "_Toc12624029" 第二节 导数的简单应用 165
HYPERLINK \l "_Toc12624030" 第一课时 导数与函数的单调性 166
166
167
HYPERLINK \l "_Toc12624033" 第二课时 导数与函数的极值、最值 178
178
180
182
HYPERLINK \l "_Toc12624037" 第三节 导数的综合应用 191
HYPERLINK \l "_Toc12624038" 第一课时 利用导数解不等式 191
HYPERLINK \l "_Toc12624039" 考点一 f(x)与f′(x)共存的不等式问题 191
HYPERLINK \l "_Toc12624040" 考点二 不等式恒成立问题 194
HYPERLINK \l "_Toc12624041" 考点三 可化为不等式恒成立问题 196
HYPERLINK \l "_Toc12624042" 第二课时 利用导数证明不等式 202
HYPERLINK \l "_Toc12624043" 考点一 单变量不等式的证明 202
HYPERLINK \l "_Toc12624044" 考点二 双变量不等式的证明 205
HYPERLINK \l "_Toc12624045" 考点三 证明与数列有关的不等式 206
HYPERLINK \l "_Toc12624046" 第三课时 导数与函数的零点问题 211
HYPERLINK \l "_Toc12624047" 考点一 判断函数零点的个数 211
HYPERLINK \l "_Toc12624048" 考点二 由函数零点个数求参数 213
HYPERLINK \l "_Toc12624049" 第四节 导数压轴专项突破 219
HYPERLINK \l "_Toc12624050" 第一课时 分类讨论的“界点”确定 219
HYPERLINK \l "_Toc12624051" 考点一 根据二次项系数确定分类“界点” 219
HYPERLINK \l "_Toc12624052" 考点二 根据判别式确定分类“界点” 220
HYPERLINK \l "_Toc12624053" 考点三 根据导函数零点的大小确定分类“界点” 220
HYPERLINK \l "_Toc12624054" 考点四 根据导函数零点与定义域的关系确定分类“界点” 221
HYPERLINK \l "_Toc12624055" 第二课时 有关x与ex,ln x的组合函数问题 223
HYPERLINK \l "_Toc12624056" 考点一 x与ln x的组合函数问题 223
HYPERLINK \l "_Toc12624057" 考点二 x与ex的组合函数问题 224
HYPERLINK \l "_Toc12624058" 考点三 x与ex,ln x的组合函数问题 226
HYPERLINK \l "_Toc12624059" 考点四 借助ex≥x+1和ln x≤x-1进行放缩 228
HYPERLINK \l "_Toc12624060" 第三课时 极值点偏移问题 230
HYPERLINK \l "_Toc12624061" 考点一 对称变换 230
HYPERLINK \l "_Toc12624062" 考点二 消参减元 231
HYPERLINK \l "_Toc12624063" 考点三 比(差)值换元 233
HYPERLINK \l "_Toc12624064" 第四课时 导数零点不可求 235
HYPERLINK \l "_Toc12624065" 考点一 猜出方程f′(x)=0的根 235
HYPERLINK \l "_Toc12624066" 考点二 隐零点代换 235
HYPERLINK \l "_Toc12624067" 考点三 证——证明方程f′(x)=0无根 236
HYPERLINK \l "_Toc12624068" 第五课时 构造函数 238
HYPERLINK \l "_Toc12624069" 考点一 “比较法”构造函数证明不等式 238
HYPERLINK \l "_Toc12624070" 考点二 “拆分法”构造函数证明不等式 239
HYPERLINK \l "_Toc12624071" 考点三 “换元法”构造函数证明不等式 240
HYPERLINK \l "_Toc12624072" 考点四 “转化法”构造函数 241
HYPERLINK \l "_Toc12624073" 第六课时 “任意”与“存在”问题 242
HYPERLINK \l "_Toc12624074" 考点一 单一任意与存在问题 242
HYPERLINK \l "_Toc12624075" 考点二 双任意与存在相等问题 243
HYPERLINK \l "_Toc12624076" 考点三 双任意与双存在不等问题 244
HYPERLINK \l "_Toc12624077" 考点四 存在与任意嵌套不等问题 246
HYPERLINK \l "_Toc12624078" 第四章 三角函数、解三角形 252
HYPERLINK \l "_Toc12624079" 第一节 任意角和弧度制及任意角的三角函数 252
253
255
256
HYPERLINK \l "_Toc12624083" 第二节 同角三角函数的基本关系与诱导公式 262
263
HYPERLINK \l "_Toc12624085" 考点二 同角三角函数的基本关系及应用 264
HYPERLINK \l "_Toc12624086" 第三节 三角函数的图象与性质 272
HYPERLINK \l "_Toc12624087" 第一课时 三角函数的单调性 273
273
276
HYPERLINK \l "_Toc12624090" 考点三 根据三角函数单调性确定参数 277
HYPERLINK \l "_Toc12624091" 第二课时 三角函数的周期性、奇偶性及对称性 284
285
286
288
HYPERLINK \l "_Toc12624095" 第四节 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 297
HYPERLINK \l "_Toc12624096" 考点一 求函数y=Asin(ωx+φ)的解析式 298
HYPERLINK \l "_Toc12624097" 考点二 函数y=Asin(ωx+φ)的图象与变换 300
302
HYPERLINK \l "_Toc12624099" 第五节 两角和与差的正弦、余弦和正切公式及二倍角公式 311
311
HYPERLINK \l "_Toc12624101" 考点二 三角函数公式的逆用与变形用 313
315
HYPERLINK \l "_Toc12624103" 第六节 简单的三角恒等变换 323
323
324
327
HYPERLINK \l "_Toc12624107" 第七节 正弦定理和余弦定理 335
HYPERLINK \l "_Toc12624108" 第一课时 正弦定理和余弦定理(一) 336
HYPERLINK \l "_Toc12624109" 考点一 利用正、余弦定理解三角形 336
338
HYPERLINK \l "_Toc12624111" 第二课时 正弦定理和余弦定理(二) 344
344
346
HYPERLINK \l "_Toc12624114" 考点三 三角形中的最值、范围问题 349
HYPERLINK \l "_Toc12624115" 考点四 解三角形与三角函数的综合应用 351
HYPERLINK \l "_Toc12624116" 第八节 解三角形的实际应用 359
359
361
362
HYPERLINK \l "_Toc12624120" 第五章 平面向量 366
HYPERLINK \l "_Toc12624121" 第一节 平面向量的概念及线性运算 366
368
370
371
HYPERLINK \l "_Toc12624125" 第二节 平面向量基本定理及坐标表示 378
HYPERLINK \l "_Toc12624126" 考点一 平面向量基本定理及其应用 379
380
381
HYPERLINK \l "_Toc12624129" 第三节 平面向量的数量积 386
388
391
HYPERLINK \l "_Toc12624132" 第四节 平面向量的综合应用 398
398
399
400
HYPERLINK \l "_Toc12624136" 第六章 数列 408
HYPERLINK \l "_Toc12624137" 第一节 数列的概念与简单表示 408
HYPERLINK \l "_Toc12624138" 考点一 由an与Sn的关系求通项an 409
HYPERLINK \l "_Toc12624139" 考点二 由递推关系式求数列的通项公式 410
412
HYPERLINK \l "_Toc12624141" 第二节 等差数列及其前n项和 419
420
421
422
HYPERLINK \l "_Toc12624145" 第三节 等比数列及其前n项和 429
430
431
433
HYPERLINK \l "_Toc12624149" 第四节 数列求和 439
HYPERLINK \l "_Toc12624150" 考点一 分组转化法求和 440
HYPERLINK \l "_Toc12624151" 考点二 裂项相消法求和 441
HYPERLINK \l "_Toc12624152" 考点三 错位相减法 443
HYPERLINK \l "_Toc12624153" 第五节 数列的综合应用 450
HYPERLINK \l "_Toc12624154" 考点一 数列在实际问题与数学文化问题中的应用 450
HYPERLINK \l "_Toc12624155" 考点二 等差数列与等比数列的综合计算 452
HYPERLINK \l "_Toc12624156" 第七章 不等式 461
HYPERLINK \l "_Toc12624157" 第一节 不等式的性质 461
462
463
HYPERLINK \l "_Toc12624160" 第二节 一元二次不等式及其解法 468
469
471
HYPERLINK \l "_Toc12624163" 第三节 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题 478
HYPERLINK \l "_Toc12624164" 考点一 二元一次不等式(组)表示的平面区域 478
481
483
HYPERLINK \l "_Toc12624167" 第四节 基本不等式 491
491
494
HYPERLINK \l "_Toc12624170" 第八章 立体几何 500
HYPERLINK \l "_Toc12624171" 第一节 空间几何体的结构特征、三视图和直观图 500
502
502
504
HYPERLINK \l "_Toc12624175" 第二节 空间几何体的表面积与体积 511
512
513
516
HYPERLINK \l "_Toc12624179" 第三节 空间点、直线、平面之间的位置关系 524
525
526
HYPERLINK \l "_Toc12624182" 第四节 直线、平面平行的判定与性质 532
HYPERLINK \l "_Toc12624183" 考点一 直线与平面平行的判定与性质 533
HYPERLINK \l "_Toc12624184" 考点二 平面与平面平行的判定与性质 535
HYPERLINK \l "_Toc12624185" 第五节 直线、平面垂直的判定与性质 543
HYPERLINK \l "_Toc12624186" 考点一 直线与平面垂直的判定与性质 544
546
HYPERLINK \l "_Toc12624188" 第六节 直线、平面平行与垂直的综合问题 553
553
555
HYPERLINK \l "_Toc12624191" 第七节 空间角 562
562
563
565
HYPERLINK \l "_Toc12624195" 第八节 空间向量的运算及应用 571
HYPERLINK \l "_Toc12624196" 考点一 空间向量的线性运算 573
HYPERLINK \l "_Toc12624197" 考点二 共线、共面向量定理的应用 574
HYPERLINK \l "_Toc12624198" 考点三 空间向量数量积及应用 575
HYPERLINK \l "_Toc12624199" 考点四 利用向量证明平行与垂直问题 577
HYPERLINK \l "_Toc12624200" 第九节 利用空间向量求空间角 585
586
588
eq \a\vs4\al(考点三 二面角) 590
HYPERLINK \l "_Toc12624204" 第十节 突破立体几何中的3大经典问题 603
603
607
611
HYPERLINK \l "_Toc12624208" 第九章 平面解析几何 623
HYPERLINK \l "_Toc12624209" 第一节 直线的倾斜角、斜率与直线的方程 623
624
625
627
HYPERLINK \l "_Toc12624213" 第二节 两直线的位置关系 632
633
634
636
HYPERLINK \l "_Toc12624217" 第三节 圆的方程 642
642
645
HYPERLINK \l "_Toc12624220" 第四节 直线与圆、圆与圆的位置关系 652
652
655
HYPERLINK \l "_Toc12624223" 第五节 直线与圆的综合问题 662
662
664
HYPERLINK \l "_Toc12624226" 第六节 椭 圆 672
HYPERLINK \l "_Toc12624227" 第一课时 椭圆及其性质 673
673
675
676
HYPERLINK \l "_Toc12624231" 第二课时 直线与椭圆的综合问题 686
686
687
689
HYPERLINK \l "_Toc12624235" 第七节 双曲线 698
699
701
703
HYPERLINK \l "_Toc12624239" 第八节 抛物线 712
713
714
716
HYPERLINK \l "_Toc12624243" 第九节 曲线与方程 724
HYPERLINK \l "_Toc12624244" 考点一 直接法求轨迹方程 725
HYPERLINK \l "_Toc12624245" 考点二 定义法求轨迹方程 725
HYPERLINK \l "_Toc12624246" 考点三 代入法(相关点)求轨迹方程 726
HYPERLINK \l "_Toc12624247" 第十节 解析几何常见突破口 736
HYPERLINK \l "_Toc12624248" 考点一 利用向量转化几何条件 736
HYPERLINK \l "_Toc12624249" 考点二 角平分线条件的转化 737
HYPERLINK \l "_Toc12624250" 考点三 弦长条件的转化 739
HYPERLINK \l "_Toc12624251" 考点四 面积条件的转化 741
HYPERLINK \l "_Toc12624252" 第十一节 解析几何计算处理技巧 747
HYPERLINK \l "_Toc12624253" 考点一 回归定义,以逸待劳 748
HYPERLINK \l "_Toc12624254" 考点二 设而不求,金蝉脱壳 749
HYPERLINK \l "_Toc12624255" 考点三 巧设参数,变换主元 751
HYPERLINK \l "_Toc12624256" 考点四 数形结合,偷梁换柱 753
HYPERLINK \l "_Toc12624257" 考点五 妙借向量,无中生有 754
HYPERLINK \l "_Toc12624258" 考点六 巧用“根与系数的关系” 756
HYPERLINK \l "_Toc12624259" 第十二节 解析几何综合3大考点 763
HYPERLINK \l "_Toc12624260" 考点一 定点、定值问题 763
HYPERLINK \l "_Toc12624261" 考点二 最值、范围问题 767
HYPERLINK \l "_Toc12624262" 考点三 证明、探索性问题 772
HYPERLINK \l "_Toc12624263" 第十章 统计与统计案例 781
HYPERLINK \l "_Toc12624264" 第一节 随机抽样 781
782
783
784
HYPERLINK \l "_Toc12624268" 第二节 用样本估计总体 790
791
792
794
HYPERLINK \l "_Toc12624272" 第三节 变量间的相关关系与统计案例 804
HYPERLINK \l "_Toc12624273" 考点一 回归分析 805
809
HYPERLINK \l "_Toc12624275" 第十一章 计数原理与概率、随机变量及其分布 819
HYPERLINK \l "_Toc12624276" 第一节 分类加法计数原理与分步乘法计数原理 819
HYPERLINK \l "_Toc12624277" 考点一 分类加法计数原理 819
HYPERLINK \l "_Toc12624278" 考点二 分步乘法计数原理 820
HYPERLINK \l "_Toc12624279" 第二节 排列与组合 827
HYPERLINK \l "_Toc12624280" 考点一 排列问题 827
HYPERLINK \l "_Toc12624281" 考点二 组合问题 829
HYPERLINK \l "_Toc12624282" 考点三 分组、分配问题 831
HYPERLINK \l "_Toc12624283" 考点四 排列、组合的综合问题 832
HYPERLINK \l "_Toc12624284" 第三节 二项式定理 838
838
841
843
HYPERLINK \l "_Toc12624288" 第四节 随机事件的概率 848
HYPERLINK \l "_Toc12624289" 考点一 随机事件的关系 850
HYPERLINK \l "_Toc12624290" 考点三 互斥事件、对立事件概率公式的应用 852
HYPERLINK \l "_Toc12624291" 第五节 古典概型与几何概型 860
861
862
HYPERLINK \l "_Toc12624294" 第六节 离散型随机变量及其分布列 871
HYPERLINK \l "_Toc12624295" 考点一 离散型随机变量的分布列的性质 872
HYPERLINK \l "_Toc12624296" 考点二 超几何分布 874
HYPERLINK \l "_Toc12624297" 考点三 求离散型随机变量的分布列 875
HYPERLINK \l "_Toc12624298" 第七节 n次独立重复试验及二项分布 882
883
884
886
HYPERLINK \l "_Toc12624302" 第八节 离散型随机变量的均值与方差、正态分布 896
897
899
901
903
HYPERLINK \l "_Toc12624307" 第十二章复数、算法、推理与证明 914
HYPERLINK \l "_Toc12624308" 第一节 数系的扩充与复数的引入 914
915
916
918
HYPERLINK \l "_Toc12624312" 第二节 算法与程序框图 924
925
927
931
HYPERLINK \l "_Toc12624316" 第三节 合情推理与演绎推理 941
942
944
945
946
HYPERLINK \l "_Toc12624321" 第四节 直接证明与间接证明 952
953
954
HYPERLINK \l "_Toc12624324" 选修4-4 坐标系与参数方程 961
HYPERLINK \l "_Toc12624325" 第一节 坐标系 961
HYPERLINK \l "_Toc12624326" 考点一 平面直角坐标系下图形的伸缩变换 962
963
965
HYPERLINK \l "_Toc12624329" 第二节 参数方程 971
972
973
975
HYPERLINK \l "_Toc12624333" 选修4-5 不等式选讲 982
HYPERLINK \l "_Toc12624334" 第一节 绝对值不等式 982
983
985
985
HYPERLINK \l "_Toc12624338" 第二节 不等式的证明 992
992
993
994



第一章 集合与常用逻辑用语
第一节 集 合
一、基础知识
1.集合的有关概念
(1)集合元素的三个特性:确定性、无序性、互异性.
元素互异性,即集合中不能出现相同的元素,此性质常用于求解含参数的集合问题中.
(2)集合的三种表示方法:列举法、描述法、图示法.
(3)元素与集合的两种关系:属于,记为;不属于,记为.
(4)五个特定的集合及其关系图:

N*或N+表示正整数集,N表示自然数集,Z表示整数集,Q表示有理数集,R表示实数集.

2.集合间的基本关系
(1)子集:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,则称A是B的子集,记作A?B(或B?A).
(2)真子集:如果集合A是集合B的子集,但集合B中至少有一个元素不属于A,则称A是B的真子集,记作A?B或B?A.
A?B?既要说明A中任何一个元素都属于B,也要说明B中存在一个元素不属于A.
(3)集合相等:如果A?B,并且B?A,则A=B.
两集合相等:A=B?A中任意一个元素都符合B中元素的特性,B中任意一个元素也符合A中元素的特性.                    
(4)空集:不含任何元素的集合.空集是任何集合A的子集,是任何非空集合B的真子集.记作?.
?∈{?},??{?},0??,0?{?},0∈{0},??{0}.

3.集合间的基本运算
(1)交集:一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B,即A∩B={x|x∈A,且x∈B}.
(2)并集:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为A与B的并集,记作A∪B,即A∪B={x|x∈A,或x∈B}.
(3)补集:对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,简称为集合A的补集,记作?UA,即?UA={x|x∈U,且x?A}.
求集合A的补集的前提是“A是全集U的子集”,集合A其实是给定的条件.从全集U中取出集合A的全部元素,剩下的元素构成的集合即为?UA.
二、常用结论
(1)子集的性质:A?A,??A,A∩B?A,A∩B?B.
(2)交集的性质:A∩A=A,A∩?=?,A∩B=B∩A.
(3)并集的性质:A∪B=B∪A,A∪B?A,A∪B?B,A∪A=A,A∪?=?∪A=A.
(4)补集的性质:A∪?UA=U,A∩?UA=?,?U(?UA)=A,?AA=?,?A?=A.
(5)含有n个元素的集合共有2n个子集,其中有2n-1个真子集,2n-1个非空子集.
(6)等价关系:A∩B=A?A?B;A∪B=A?A?B.
考点一 集合的基本概念
[典例] (1)(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B中元素的个数为(  )
A.3           B.2
C.1 D.0
(2)已知a,b∈R,若={a2,a+b,0},则a2 019+b2 019的值为(  )
A.1 B.0
C.-1 D.±1
[解析] (1)因为A表示圆x2+y2=1上的点的集合,B表示直线y=x上的点的集合,直线y=x与圆x2+y2=1有两个交点,所以A∩B中元素的个数为2.
(2)由已知得a≠0,则=0,所以b=0,于是a2=1,即a=1或a=-1.又根据集合中元素的互异性可知a=1应舍去,因此a=-1,故a2 019+b2 019=(-1)2 019+02 019=-1.
[答案] (1)B (2)C
[提醒] 集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.
[题组训练]
1.设集合A={0,1,2,3},B={x|-x∈A,1-x?A},则集合B中元素的个数为(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选A 若x∈B,则-x∈A,故x只可能是0,-1,-2,-3,当0∈B时,1-0=1∈A;当-1∈B时,1-(-1)=2∈A;当-2∈B时,1-(-2)=3∈A;当-3∈B时,1-(-3)=4?A,所以B={-3},故集合B中元素的个数为1.
2.若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a等于(  )
A. B.
C.0 D.0或
解析:选D 若集合A中只有一个元素,则方程ax2-3x+2=0只有一个实根或有两个相等实根.
当a=0时,x=,符合题意.
当a≠0时,由Δ=(-3)2-8a=0,得a=,
所以a的值为0或.
3.(2018·厦门模拟)已知P={x|2解析:因为P中恰有3个元素,所以P={3,4,5},故k的取值范围为5答案:(5,6]
考点二 集合间的基本关系
[典例] (1)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0A.B?A          B.A=B
C.A?B D.B?A
(2)(2019·湖北八校联考)已知集合A={x∈N*|x2-3x<0},则满足条件B?A的集合B的个数为(  )
A.2 B.3
C.4 D.8
(3)已知集合A={x|-1[解析] (1)由x2-3x+2=0得x=1或x=2,∴A={1,2}.由题意知B={1,2,3,4},比较A,B中的元素可知A?B,故选C.
(2)∵A={x∈N*|x2-3x<0}={x∈N*|0(3)当m≤0时,B=?,显然B?A.
当m>0时,因为A={x|-1若B?A,在数轴上标出两集合,如图,

所以所以0综上所述,m的取值范围为(-∞,1].
[答案] (1)C (2)C (3)(-∞,1]
[变透练清]
1.若本例(2)中A不变,C={x|0A.1            B.2
C.3 D.4
解析:选D 因为A={1,2},由题意知C={1,2,3,4},所以满足条件的B可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.
2.若本例(3)中,把条件“B?A”变为“A?B”,其他条件不变,则m的取值范围为________.
解析:若A?B,由得m≥3,
∴m的取值范围为[3,+∞).
答案:[3,+∞)
3.已知集合A={1,2},B={x|x2+mx+1=0,x∈R},若B?A,则实数m的取值范围为________.
解析:①若B=?,则Δ=m2-4<0,解得-2②若1∈B,则12+m+1=0,
解得m=-2,此时B={1},符合题意;
③若2∈B,则22+2m+1=0,
解得m=-,此时B=,不合题意.
综上所述,实数m的取值范围为[-2,2).
答案:[-2,2)
考点三 集合的基本运算
考法(一) 集合的运算
[典例] (1)(2018·天津高考)设集合A={1,2,3,4},B={-1,0,2,3},C={x∈R|-1≤x<2},则(A∪B)∩C=(  )
A.{-1,1}         B.{0,1}
C.{-1,0,1} D.{2,3,4}
(2)已知全集U=R,集合A={x|x2-3x-4>0},B={x|-2≤x≤2},则如图所示阴影部分所表示的集合为(  )

A.{x|-2≤x<4}
B.{x|x≤2或x≥4}
C.{x|-2≤x≤-1}
D.{x|-1≤x≤2}
[解析] (1)∵A={1,2,3,4},B={-1,0,2,3},
∴A∪B={-1,0,1,2,3,4}.
又C={x∈R|-1≤x<2},
∴(A∪B)∩C={-1,0,1}.
(2)依题意得A={x|x<-1或x>4},
因此?RA={x|-1≤x≤4},题中的阴影部分所表示的集合为(?RA)∩B={x|-1≤x≤2}.
[答案] (1)C (2)D
考法(二) 根据集合运算结果求参数
[典例] (1)已知集合A={x|x2-x-12>0},B={x|x≥m}.若A∩B={x|x>4},则实数m的取值范围是(  )
A.(-4,3) B.[-3,4]
C.(-3,4) D.(-∞,4]
(2)(2019·河南名校联盟联考)已知A={1,2,3,4},B={a+1,2a},若A∩B={4},则a=(  )
A.3 B.2
C.2或3 D.3或1
[解析] (1)集合A={x|x<-3或x>4},∵A∩B={x|x>4},∴-3≤m≤4,故选B.
(2)∵A∩B={4},∴a+1=4或2a=4.若a+1=4,则a=3,此时B={4,6},符合题意;若2a=4,则a=2,此时B={3,4},不符合题意.综上,a=3,故选A.
[答案] (1)B (2)A
[题组训练]

1.已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=(  )
A.{1} B.{1,2}
C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}
解析:选C 因为集合B={x|-12.(2019·重庆六校联考)已知集合A={x|2x2+x-1≤0},B={x|lg x<2},则(?RA)∩B=(  )
A. B.
C. D.?
解析:选A 由题意得A=,B=(0,100),则?RA=(-∞,-1)∪,所以(?RA)∩B=.

3.(2019·合肥质量检测)已知集合A=[1,+∞),B=,若A∩B≠?,则实数a的取值范围是(  )
A.[1,+∞) B.
C. D.(1,+∞)
解析:选A 因为A∩B≠?,
所以解得a≥1.

1.(2019·福州质量检测)已知集合A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|-1A.1           B.2
C.3 D.4
解析:选B 依题意,集合A是由所有的奇数组成的集合,故A∩B={1,3},所以集合A∩B中元素的个数为2.
2.设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,5},B={3,4,5},则?U(A∪B)=(  )
A.{2,6} B.{3,6}
C.{1,3,4,5} D.{1,2,4,6}
解析:选A 因为A={1,3,5},B={3,4,5},所以A∪B={1,3,4,5}.又U={1,2,3,4,5,6},所以?U(A∪B)={2,6}.
3.(2018·天津高考)设全集为R,集合A={x|0<x<2},B={x|x≥1},则A∩(?RB)=(  )
A.{x|0<x≤1} B.{x|0<x<1}
C.{x|1≤x<2} D.{x|0<x<2}
解析:选B ∵全集为R,B={x|x≥1},
∴?RB={x|x<1}.
∵集合A={x|0<x<2},
∴A∩(?RB)={x|0<x<1}.
4.(2018·南宁毕业班摸底)设集合M={x|x<4},集合N={x|x2-2x<0},则下列关系中正确的是(  )
A.M∩N=M B.M∪(?RN)=M
C.N∪(?RM)=R D.M∪N=M
解析:选D 由题意可得,N=(0,2),M=(-∞,4),所以M∪N=M.

5.设集合A=,B={x|ln x≤0},则A∩B为(  )
A. B.[-1,0)
C. D.[-1,1]
解析:选A ∵≤2x<,即2-1≤2x<2,∴-1≤x<,∴A=.∵ln x≤0,即ln x≤ln 1,∴06.(2019·郑州质量测试)设集合A={x|1A.(-∞,2] B.(-∞,1]
C.[1,+∞) D.[2,+∞)
解析:选D 由A∩B=A,可得A?B,又因为A={x|17.已知全集U=A∪B中有m个元素,∪中有n个元素.若A∩B非空,则A∩B的元素个数为(  )
A.mn B.m+n
C.n-m D.m-n
解析:选D 因为∪中有n个元素,如图中阴影部分所示,又U=A∪B中有m个元素,故A∩B中有m-n个元素.
8.定义集合的商集运算为=,已知集合A={2,4,6},B=,则集合∪B中的元素个数为(  )
A.6 B.7
C.8 D.9
解析:选B 由题意知,B={0,1,2},=,则∪B=,共有7个元素.
9.设集合A={x|x2-x-2≤0},B={x|x<1,且x∈Z},则A∩B=________.
解析:依题意得A={x|(x+1)(x-2)≤0}={x|-1≤x≤2},因此A∩B={x|-1≤x<1,x∈Z}={-1,0}.
答案:{-1,0}
10.已知集合U=R,集合A=[-5,2],B=(1,4),则下图中阴影部分所表示的集合为
________.


解析:∵A=[-5,2],B=(1,4),∴?UB={x|x≤1或x≥4},则题图中阴影部分所表示的集合为(?UB)∩A={x|-5≤x≤1}.
答案:{x|-5≤x≤1}
11.若集合A={(x,y)|y=3x2-3x+1},B={(x,y)|y=x},则集合A∩B中的元素个数为________.
解析:法一:由集合的意义可知,A∩B表示曲线y=3x2-3x+1与直线y=x的交点构成的集合.
联立得方程组解得或
故A∩B=,所以A∩B中含有2个元素.
法二:由集合的意义可知,A∩B表示曲线y=3x2-3x+1与直线y=x的交点构成的集合.因为3x2-3x+1=x即3x2-4x+1=0的判别式Δ>0,所以该方程有两个不相等的实根,所以A∩B中含有2个元素.
答案:2
12.已知集合A={x|log2x≤2},B={x|x<a},若A?B,则实数a的取值范围是__________.
解析:由log2x≤2,得0<x≤4,
即A={x|0<x≤4},而B={x|x<a},

由于A?B,在数轴上标出集合A,B,如图所示,则a>4.
答案:(4,+∞)
13.设全集U=R,A={x|1≤x≤3},B={x|2(1)分别求A∩B,A∪(?UB);
(2)若B∪C=B,求实数a的取值范围.
解:(1)由题意知,A∩B={x|1≤x≤3}∩{x|2(2)由B∪C=B,可知C?B,画出数轴(图略),
易知2故实数a的取值范围是(2,3).


第二节 命题及其关系、充分条件与必要条件
一、基础知识
1.命题的概念
用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.
                  
2.四种命题及其相互关系

3.充分条件、必要条件与充要条件
(1)如果p?q,则p是q的充分条件;
①A是B的充分不必要条件是指:A?B且BA;
②A的充分不必要条件是B是指:B?A且AB,在解题中要弄清它们的区别,以免出现错误.
(2)如果q?p,则p是q的必要条件;
(3)如果既有p?q,又有q?p,记作p?q,则p是q的充要条件.
充要关系与集合的子集之间的关系
设A={x|p(x)},B={x|q(x)},
①若A?B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.
②若A?B,则p是q的充分不必要条件,q是p的必要不充分条件.
③若A=B,则p是q的充要条件.
二、常用结论
1.四种命题中的等价关系
原命题等价于逆否命题,否命题等价于逆命题,所以在命题不易证明时,往往找等价命题进行证明.
2.等价转化法判断充分条件、必要条件
p是q的充分不必要条件,等价于非q是非p的充分不必要条件.其他情况以此类推.
考点一 四种命题及其真假判断
[典例] (2019·菏泽模拟)有以下命题:
①“若xy=1,则x,y互为倒数”的逆命题;
②“面积相等的两个三角形全等”的否命题;
③“若m≤1,则x2-2x+m=0有实数解”的逆否命题;
④“若A∩B=B,则A?B”的逆否命题.
其中真命题是(  )
A.①②         B.②③
C.④ D.①②③
[解析] ①原命题的逆命题为“若x,y互为倒数,则xy=1”,是真命题;②原命题的否命题为“面积不相等的两个三角形不全等”,是真命题;③若m≤1,Δ=4-4m≥0,所以原命题是真命题,故其逆否命题也是真命题;④由A∩B=B,得B?A,所以原命题是假命题,故其逆否命题也是假命题,故①②③正确.
[答案] D
[题组训练]
1.(2019·长春质监)命题“若x2<1,则-1A.若x2≥1,则x≥1或x≤-1
B.若-1C.若x>1或x<-1,则x2>1
D.若x≥1或x≤-1,则x2≥1
解析:选D 命题的形式是“若p,则q”,由逆否命题的知识,可知其逆否命题是“若非q,则非p”的形式,所以“若x2<1,则-12.已知集合P=,Q=,记原命题:“x∈P,则x∈Q”,那么,在原命题及其逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为(  )
A.0 B.1
C.2 D.4
解析:选C 因为P==,Q=,
所以P?Q,所以原命题“x∈P,则x∈Q”为真命题,
则原命题的逆否命题为真命题.
原命题的逆命题“x∈Q,则x∈P”为假命题,
则原命题的否命题为假命题,所以真命题的个数为2.

考点二 充分、必要条件的判断
[典例] (1)(2019·湖北八校联考)若a,b,c,d∈R,则“a+d=b+c”是“a,b,c,d依次成等差数列”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)(2018·天津高考)设x∈R,则“<”是“x3<1”的(  )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
(3)已知p:x+y≠-2,q:x,y不都是-1,则p是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
[解析] (1)定义法
当a=-1,b=0,c=3,d=4时,a+d=b+c,但此时a,b,c,d不成等差数列;而当a,b,c,d依次成等差数列时,由等差数列的性质知a+d=b+c.所以“a+d=b+c”是“a,b,c,d依次成等差数列”的必要不充分条件,故选B.
(2)集合法
由<,得0<x<1,则0<x3<1,即“<”?“x3<1”;
由x3<1,得x<1,
当x≤0时,≥,
即“x3<1” “<”.
所以“<”是“x3<1”的充分而不必要条件.
(3)等价转化法
因为p:x+y≠-2,q:x≠-1或y≠-1,
所以非p:x+y=-2,非q:x=-1且y=-1,

因为非q?非p但非p非q,所以非q是非p的充分不必要条件,即p是q的充分不必要条件.
[答案] (1)B (2)A (3)A

[提醒] 判断条件之间的关系要注意条件之间关系的方向,要注意“A是B的充分不必要条件”与“A的充分不必要条件是B”的区别,要正确理解“p的一个充分不必要条件是q”的含义.

[题组训练]
1.已知x∈R,则“x<1”是“x2<1”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:选B 若x2<1,则-12.(2018·南昌调研)已知m,n为两个非零向量,则“m·n<0”是“m与n的夹角为钝角”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:选B 设m,n的夹角为θ,若m,n的夹角为钝角,则<θ<π,则cos θ<0,则m·n<0成立;当θ=π时,m·n=-|m|·|n|<0成立,但m,n的夹角不为钝角.故“m·n<0”是“m与n的夹角为钝角”的必要不充分条件.
3.“xy≠1”是“x≠1或y≠1”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:选A 设p:xy≠1,q:x≠1或y≠1,
则非p:xy=1,非q:x=1且y=1.
可知非q?非p,非p非q,即非q是非p的充分不必要条件.
故p是q的充分不必要条件,
即“xy≠1”是“x≠1或y≠1”的充分不必要条件.
考点三 根据充分、必要条件求参数的范围
[典例] 已知P={x|x2-8x-20≤0},非空集合S={x|1-m≤x≤1+m}.若x∈P是x∈S的必要条件,则m的取值范围是________.
[解析] 由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,
所以P={x|-2≤x≤10},
由x∈P是x∈S的必要条件,知S?P.
则所以0≤m≤3.
所以当0≤m≤3时,x∈P是x∈S的必要条件,即所求m的取值范围是[0,3].
[答案] [0,3]

[变透练清]
1.若本例条件不变,问是否存在实数m,使x∈P是x∈S的充要条件.
解:若x∈P是x∈S的充要条件,则P=S,
所以解得
即不存在实数m,使x∈P是x∈S的充要条件.
2.若本例将条件“若x∈P是x∈S的必要条件”变为“若非P是非S的必要不充分条件”,其他条件不变,求实数m的取值范围.
解:由例题知P={x|-2≤x≤10},
∵非P是非S的必要不充分条件,
∴S是P的必要不充分条件,∴P?S且SP.
∴[-2,10]?[1-m,1+m].
∴或
∴m≥9,即m的取值范围是[9,+∞).


1.已知命题p:“正数a的平方不等于0”,命题q:“若a不是正数,则它的平方等于0”,则q是p的(  )
A.逆命题        B.否命题
C.逆否命题 D.否定
解析:选B 命题p:“正数a的平方不等于0”可写成“若a是正数,则它的平方不等于0”,从而q是p的否命题.
2.命题“若x2+3x-4=0,则x=4”的逆否命题及其真假性为(  )
A.“若x=4,则x2+3x-4=0”为真命题
B.“若x≠4,则x2+3x-4≠0”为真命题
C.“若x≠4,则x2+3x-4≠0”为假命题
D.“若x=4,则x2+3x-4=0”为假命题
解析:选C 根据逆否命题的定义可以排除A、D,因为x2+3x-4=0,所以x=-4或1,故原命题为假命题,即逆否命题为假命题.
3.原命题为“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是(  )
A.真,假,真        B.假,假,真
C.真,真,假 D.假,假,假
解析:选B 当z1,z2互为共轭复数时,设z1=a+bi(a,b∈R),则z2=a-bi,则|z1|=|z2|=,所以原命题为真,故其逆否命题为真.取z1=1,z2=i,满足|z1|=|z2|,但是z1,z2不互为共轭复数,所以其逆命题为假,故其否命题也为假.
4.(2018·北京高考)设a,b,c,d是非零实数,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的(  )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选B a,b,c,d是非零实数,若a<0,d<0,b>0,c>0,且ad=bc,则a,b,c,d不成等比数列(可以假设a=-2,d=-3,b=2,c=3).若a,b,c,d成等比数列,则由等比数列的性质可知ad=bc.所以“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的必要而不充分条件.
5.已知命题α:如果x<3,那么x<5;命题β:如果x≥3,那么x≥5;命题γ:如果x≥5,那么x≥3.关于这三个命题之间的关系中,下列说法正确的是(  )
①命题α是命题β的否命题,且命题γ是命题β的逆命题;
②命题α是命题β的逆命题,且命题γ是命题β的否命题;
③命题β是命题α的否命题,且命题γ是命题α的逆否命题.
A.①③ B.②
C.②③ D.①②③
解析:选A 本题考查命题的四种形式,逆命题是把原命题中的条件和结论互换,否命题是把原命题的条件和结论都加以否定,逆否命题是把原命题中的条件与结论先都否定然后互换所得,故①正确,②错误,③正确.
6.(2018·北京高考)设a,b均为单位向量,则“|a-3b|=|3a+b|”是“a⊥b”的(  )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选C 由|a-3b|=|3a+b|,得(a-3b)2=(3a+b)2,
即a2+9b2-6a·b=9a2+b2+6a·b.
因为a,b均为单位向量,所以a2=b2=1,
所以a·b=0,能推出a⊥b.
由a⊥b得|a-3b|=,|3a+b|=,
能推出|a-3b|=|3a+b|,
所以“|a-3b|=|3a+b|”是“a⊥b”的充分必要条件.
7.如果x,y是实数,那么“x≠y”是“cos x≠cos y”的(  )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选C 设集合A={(x,y)|x≠y},B={(x,y)|cos x≠cos y},则A的补集C={(x,y)|x=y},B的补集D={(x,y)|cos x=cos y},显然C?D,所以B?A.于是“x≠y”是“cos x≠cos y”的必要不充分条件.
8.(2019·湘东五校联考)“不等式x2-x+m>0在R上恒成立”的一个必要不充分条件是(  )
A.m> B.0C.m>0 D.m>1
解析:选C 若不等式x2-x+m>0在R上恒成立,则Δ=(-1)2-4m<0,解得m>,因此当不等式x2-x+m>0在R上恒成立时,必有m>0,但当m>0时,不一定推出不等式在R上恒成立,故所求的必要不充分条件可以是m>0.
9.在△ABC中,“A=B”是“tan A=tan B”的________条件.
解析:由A=B,得tan A=tan B,反之,若tan A=tan B,则A=B+kπ,k∈Z.∵0<A<π,0答案:充要
10.在命题“若m>-n,则m2>n2”的逆命题、否命题、逆否命题中,假命题的个数是________.
解析:若m=2,n=3,则2>-3,但22<32,所以原命题为假命题,则逆否命题也为假命题,若m=-3,n=-2,则(-3)2>(-2)2,但-3<2,所以逆命题是假命题,则否命题也是假命题.故假命题的个数为3.
答案:3
11.已知p(x):x2+2x-m>0,若p(1)是假命题,p(2)是真命题,则实数m的取值范围为________.
解析:因为p(1)是假命题,所以1+2-m≤0,解得m≥3.
又p(2)是真命题,所以4+4-m>0,解得m<8.
故实数m的取值范围为[3,8).
答案:[3,8)
12.(2019·齐鲁名校调研)给出下列说法:
①“若x+y=,则sin x=cos y”的逆命题是假命题;
②“在△ABC中,sin B>sin C是B>C的充要条件”是真命题;
③“a=1”是“直线x-ay=0与直线x+ay=0互相垂直”的充要条件;
④命题“若x<-1,则x2-2x-3>0”的否命题为“若x≥-1,则x2-2x-3≤0”.
以上说法正确的是________(填序号).
解析:对于①,“若x+y=,则sin x=cos y”的逆命题是“若sin x=cos y,则x+y=”,当x=0,y=时,有sin x=cos y成立,但x+y=,故逆命题为假命题,①正确;对于②,在△ABC中,由正弦定理得sin B>sin C?b>c?B>C,②正确;对于③,“a=±1”是“直线x-ay=0与直线x+ay=0互相垂直”的充要条件,故③错误;对于④,根据否命题的定义知④正确.
答案:①②④
13.写出命题“已知a,b∈R,若关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集,则a2≥4b”的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.
解:(1)逆命题:已知a,b∈R,若a2≥4b,则关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集,为真命题.
(2)否命题:已知a,b∈R,若关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集,则a2<4b,为真命题.
(3)逆否命题:已知a,b∈R,若a2<4b,则关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集,为真命题.


第三节 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词
一、基础知识
1.简单的逻辑联结词
(1)命题中的“且”“或”“非”?叫做逻辑联结词.
①用联结词“且”把命题p和命题q联结起来,得到复合命题“p且q”,记作p∧q;
②用联结词“或”把命题p和命题q联结起来,得到复合命题“p或q”,记作p∨q;
③对命题p的结论进行否定,得到复合命题“非p”,记作非p.?
?“且”的数学含义是几个条件同时满足,“且”在集合中的解释为“交集”;“或”的数学含义是至少满足一个条件,“或”在集合中的解释为“并集”;“非”的含义是否定,“非p”只否定p的结论,“非”在集合中的解释为“补集”.

?“命题的否定”与“否命题”的区别
(1)命题的否定只是否定命题的结论,而否命题既否定其条件,也否定其结论.
(2)命题的否定与原命题的真假总是相对立的,即一真一假,而否命题与原命题的真假无必然联系.
(2)命题真值表:

p q p∧q p∨q 非p
真 真 真
假 真 真
真 假 真
假 假 假

命题真假的判断口诀
p∨q→见真即真,p∧q→见假即假,p与非p→真假相反.

2.全称量词与存在量词

量词名称 常见量词 表示符号
全称量词 所有、一切、任意、全部、每一个等 ?
存在量词 存在一个、至少有一个、有一个、某个、有些、某些等 ?
3.全称命题与特称命题
命题名称 命题结构 命题简记
全称命题 对M中任意一个x,有p(x)成立 ?x∈M,p(x)
特称命题 存在M中的一个x0,使p(x0)成立 ?x0∈M,p(x0)

4.全称命题与特称命题的否定

命题 命题的否定
?x∈M,p(x) ?x0∈M,非p(x0)
?x0∈M,p(x0) ?x∈M,非p(x)

二、常用结论

含逻辑联结词命题真假的等价关系
(1)p∨q真?p,q至少一个真?(非p)∧(非q)假.
(2)p∨q假?p,q均假?(非p)∧(非q)真.
(3)p∧q真?p,q均真?(非p)∨(非q)假.
(4)p∧q假?p,q至少一个假?(非p)∨(非q)真.
考点一 判断含有逻辑联结词命题的真假

[典例] (1)(2017·山东高考)已知命题p:?x>0,ln(x+1)>0;命题q:若a>b,则a2>b2.下列命题为真命题的是(  )
A.p∧q         B.p∧非q
C.非p∧q D.非p∧非q
(2)(2019·安徽安庆模拟)设命题p:?x0∈(0,+∞),x0+>3;命题q:?x∈(2,+∞),x2>2x,则下列命题为真的是(  )
A.p∧(非q) B.(非p)∧q
C.p∧q D.(非p)∨q
[解析] (1)当x>0时,x+1>1,因此ln(x+1)>0,即p为真命题;取a=1,b=-2,这时满足a>b,显然a2>b2不成立,因此q为假命题.由复合命题的真假性,知B为真命题.
(2)对于命题p,当x0=4时,x0+=>3,故命题p为真命题;对于命题q,当x=4时,24=42=16,即?x0∈(2,+∞),使得2x0=x成立,故命题q为假命题,所以p∧ (非q)为真命题,故选A.
[答案] (1)B (2)A


[题组训练]
1.(2019·惠州调研)已知命题p,q,则“非p为假命题”是“p∧q是真命题”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:选B 充分性:若非p为假命题,则p为真命题,由于不知道q的真假性,所以推不出p∧q是真命题.必要性:p∧q是真命题,则p,q均为真命题,则非p为假命题.所以“非p为假命题”是“p∧q是真命题”的必要不充分条件.
2.已知命题p:“若x2-x>0,则x>1”;命题q:“若x,y∈R,x2+y2=0,则xy=0”.下列命题是真命题的是(  )
A.p∨(非q) B.p∨q
C.p∧q D.(非p)∧(非q)
解析:选B 若x2-x>0,则x>1或x<0,故p是假命题;若x,y∈R,x2+y2=0,则x=0,y=0,xy=0,故q是真命题.则p∨q是真命题.
考点二 全称命题与特称命题
[典例] (1)命题?x∈R,ex-x-1≥0的否定是(  )
A.?x∈R,ex-x-1≤0  
B.?x∈R,ex-x-1≥0
C.?x0∈R,ex0-x0-1≤0
D.?x0∈R,ex0-x0-1<0
(2)对命题?x0>0,x>2x0,下列说法正确的是(  )
A.真命题,其否定是?x0≤0,x≤2x0
B.假命题,其否定是?x>0,x2≤2x
C.真命题,其否定是?x>0,x2≤2x
D.真命题,其否定是?x≤0,x2≤2x
[解析] (1)改全称量词为存在量词,把不等式中的大于或等于改为小于.故选D.
(2)已知命题是真命题,如32=9>8=23,其否定是?x>0,x2≤2x.故选C.
[答案] (1)D (2)C

[题组训练]
1.命题“?x∈R,?n∈N*,使得n≤x2”的否定形式是(  )
A.?x∈R,?n∈N*,使得n>x2
B.?x∈R,?n∈N*,使得n>x2
C.?x0∈R,?n∈N*,使得n>x
D.?x0∈R,?n∈N*,使得n>x
解析:选D ?改写为?,?改写为?,n≤x2的否定是n>x2,则该命题的否定形式为“?x0∈R,?n∈N*,使得n>x”.
2.已知命题p:?n∈R,使得f(x)=nxn2+2n是幂函数,且在(0,+∞)上单调递增;命题q:“?x0∈R,x+2>3x0”的否定是“?x∈R,x2+2<3x”.则下列命题为真命题的是(  )
A.p∧q B.(非p)∧q
C.p∧(非q) D.(非p)∧(非q)
解析:选C 当n=1时,f(x)=x3为幂函数,且在(0,+∞)上单调递增,故p是真命题,则非p是假命题;“?x0∈R,x+2>3x0”的否定是“?x∈R,x2+2≤3x”,故q是假命题,非q是真命题.所以p∧q,(非p)∧q,(非p)∧(非q)均为假命题,p∧(非q)为真命题,选C.

考点三 根据命题的真假求参数的取值范围

[典例] 已知p:存在x0∈R,mx+1≤0,q:任意x∈R,x2+mx+1>0.若p或q为假命题,求实数m的取值范围.
[解] 依题意知p,q均为假命题,
当p是假命题时,则mx2+1>0恒成立,则有m≥0;
当q是真命题时,则Δ=m2-4<0,-2因此由p,q均为假命题得即m≥2.
所以实数m的取值范围为[2,+∞).

[变透练清]
1.若本例将条件“p或q为假命题”变为“p且q为真命题”,其他条件不变,则实数m的取值范围为________.
解析:依题意,当p是真命题时,有m<0;
当q是真命题时,有-2由可得-2所以m的取值范围为(-2,0).
答案:(-2,0)
2.若本例将条件“p或q为假命题”变为“p且q为假,p或q为真”,其他条件不变,则实数m的取值范围为________.
解析:若p且q为假,p或q为真,则p,q一真一假.
当p真q假时所以m≤-2;
当p假q真时所以0≤m<2.
所以m的取值范围为(-∞,-2]∪[0,2).
答案:(-∞,-2]∪[0,2)
3.若本例将条件q变为:存在x0∈R,x+mx0+1<0,其他条件不变,则实数m的取值范围为________.
解析:依题意,当q是真命题时,Δ=m2-4>0,
所以m>2或m<-2.由得0≤m≤2,
所以m的取值范围为[0,2].
答案:[0,2]


1.(2019·西安摸底)命题“?x>0,>0”的否定是(  )
A.?x0≥0,≤0     B.?x0>0,0≤x0≤1
C.?x>0,≤0 D.?x<0,0≤x≤1
解析:选B ∵>0,∴x<0或x>1,∴>0的否定是0≤x≤1,
∴命题的否定是“?x0>0,0≤x0≤1”.
2.下列命题中,假命题的是(  )
A.?x∈R,21-x>0
B.?a0∈R,y=xa0的图象关于y轴对称
C.函数y=xa的图象经过第四象限
D.直线x+y+1=0与圆x2+y2=相切
解析:选C 对于A,由指数函数的性质可知为真命题;对于B,当a=2时,其图象关于y轴对称;对于C,当x>0时,y>0恒成立,从而图象不过第四象限,故为假命题;对于D,因为圆心(0,0)到直线x+y+1=0的距离等于,等于圆的半径,命题成立.
3.(2019·陕西质检)已知命题p:对任意的x∈R,总有2x>0;q:“x>1”是“x>2”的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是(  )
A.p∧q B.(非p)∧(非q)
C.(非p)∧q D.p∧(非q)
解析:选D 由指数函数的性质知命题p为真命题.易知x>1是x>2的必要不充分条件,所以命题q为假命题.由复合命题真值表可知p∧(非q)为真命题.
4.(2018·湘东五校联考)下列说法中正确的是(  )
A.“a>1,b>1”是“ab>1”成立的充分条件
B.命题p:?x∈R,2x>0,则非p:?x0∈R,2x0<0
C.命题“若a>b>0,则<”的逆命题是真命题
D.“a>b”是“a2>b2”成立的充分不必要条件
解析:选A 对于选项A,由a>1,b>1,易得ab>1,故A正确.对于选项B,全称命题的否定是特称命题,所以命题p:?x∈R,2x>0的否定是非p:?x0∈R,2x0≤0,故B错误.对于选项C,其逆命题:若<,则a>b>0,可举反例,如a=-1,b=1,显然是假命题,故C错误.对于选项D,由“a>b”并不能推出“a2>b2”,如a=1,b=-1,故D错误.故选A.
5.(2019·唐山五校联考)已知命题p:“a>b”是“2a>2b”的充要条件;命题q:?x0∈R,|x0+1|≤x0,则(  )
A.(非p)∨q为真命题 B.p∧(非q)为假命题
C.p∧q为真命题 D.p∨q为真命题
解析:选D 由题意可知命题p为真命题.因为|x+1|≤x的解集为空集,所以命题q为假命题,所以p∨q为真命题.
6.下列说法错误的是(  )
A.命题“若x2-5x+6=0,则x=2”的逆否命题是“若x≠2,则x2-5x+6≠0”
B.若命题p:存在x0∈R,x+x0+1<0,则非p:对任意x∈R,x2+x+1≥0
C.若x,y∈R,则“x=y”是“xy≥2”的充要条件
D.已知命题p和q,若“p或q”为假命题,则命题p与q中必一真一假
解析:选D 由原命题与逆否命题的关系,知A正确;由特称命题的否定知B正确;由xy≥2?4xy≥(x+y)2?4xy≥x2+y2+2xy?(x-y)2≤0?x=y,知C正确;对于D,命题“p或q”为假命题,则命题p与q均为假命题,所以D不正确.
7.(2019·长沙模拟)已知命题“?x∈R,ax2+4x+1>0”是假命题,则实数a的取值范围是(  )
A.(4,+∞) B.(0,4]
C.(-∞,4] D.[0,4)
解析:选C 当原命题为真命题时,a>0且Δ<0,所以a>4,故当原命题为假命题时,a≤4.
8.下列命题为假命题的是(  )
A.存在x>y>0,使得ln x+ln y<0
B.“φ=”是“函数y=sin(2x+φ)为偶函数”的充分不必要条件
C.?x0∈(-∞,0),使3x0<4x0成立
D.已知两个平面α,β,若两条异面直线m,n满足m?α,n?β且m∥β,n∥α,则α∥β
解析:选C 对于A选项,令x=1,y=,则ln x+ln y=-1<0成立,故排除A.对于B选项,“φ=”是“函数y=sin(2x+φ)为偶函数”的充分不必要条件,正确,故排除B.对于C选项,根据幂函数y=xα,当α<0时,函数单调递减,故不存在x0∈(-∞,0),使3x0<4x0成立,故C错误.对于D选项,已知两个平面α,β,若两条异面直线m,n满足m?α,n?β且m∥β,n∥α,可过n作一个平面与平面α相交于直线n′.由线面平行的性质定理可得n′∥n,再由线面平行的判定定理可得n′∥β,接下来由面面平行的判定定理可得α∥β,故排除D,选C.
9.若命题p的否定是“?x∈(0,+∞),>x+1”,则命题p可写为________________________.
解析:因为p是非p的否定,所以只需将全称量词变为特称量词,再对结论否定即可.
答案:?x0∈(0,+∞),≤x0+1
10.已知命题p:x2+4x+3≥0,q:x∈Z,且“p∧q”与“非q”同时为假命题,则 x=________.
解析:若p为真,则x≥-1或x≤-3,
因为“非q”为假,则q为真,即x∈Z,
又因为“p∧q”为假,所以p为假,故-3<x<-1,
由题意,得x=-2.
答案:-2
11.已知p:a<0,q:a2>a,则非p是非q的________条件(填:充分不必要、必要不充分、充要、既不充分也不必要).
解析:由题意得非p:a≥0,非q:a2≤a,即0≤a≤1.因为{a|0≤a≤1}?{a|a≥0},所以非p是非q的必要不充分条件.
答案:必要不充分
12.已知命题p:a2≥0(a∈R),命题q:函数f(x)=x2-x在区间[0,+∞)上单调递增,则下列命题:
①p∨q;②p∧q;③(非p)∧(非q);④(非p)∨q.
其中为假命题的序号为________.
解析:显然命题p为真命题,非p为假命题.
∵f(x)=x2-x=2-,
∴函数f(x)在区间上单调递增.
∴命题q为假命题,非q为真命题.
∴p∨q为真命题,p∧q为假命题,(非p)∧(非q)为假命题,(非p)∨q为假命题.
答案:②③④
13.设t∈R,已知命题p:函数f(x)=x2-2tx+1有零点;命题q:?x∈[1,+∞), -x≤4t2-1.
(1)当t=1时,判断命题q的真假;
(2)若p∨q为假命题,求t的取值范围.
解:(1)当t=1时,max=0,-x≤3在[1,+∞)上恒成立,故命题q为真命题.
(2)若p∨q为假命题,则p,q都是假命题.
当p为假命题时,Δ=(-2t)2-4<0,解得-1当q为真命题时,max≤4t2-1,即4t2-1≥0,
解得t≤-或t≥,
∴当q为假命题时,-∴t的取值范围是.


第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ
第一节 函数及其表示
一、基础知识
1.函数与映射的概念

2.函数的有关概念
(1)函数的定义域、值域:
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
求函数定义域的策略
(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.
(2)如果函数y=f(x)是用表格给出,则表格中x的集合即为定义域.
(3)如果函数y=f(x)是用图象给出,则图象在x轴上的投影所覆盖的x的集合即为定义域.
(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.
(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.
两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.
(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.
3.分段函数
若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.
关于分段函数的3个注意
(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.
(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.
(3)各段函数的定义域不可以相交.

考点一 函数的定义域
[典例] (1)(2019·长春质检)函数y=+的定义域是(  )
A.[-1,0)∪(0,1)     B.[-1,0)∪(0,1]
C.(-1,0)∪(0,1] D.(-1,0)∪(0,1)
(2)已知函数f(x)的定义域为(-1,0),则函数f(2x+1)的定义域为(  )
A.(-1,1) B.
C.(-1,0) D.
[解析] (1)由题意得解得-1所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).
(2)令u=2x+1,由f(x)的定义域为(-1,0),可知-1得-1[答案] (1)D (2)B
[解题技法]
1.使函数解析式有意义的一般准则
(1)分式中的分母不为0;
(2)偶次根式的被开方数非负;
(3)y=x0要求x≠0;
(4)对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1;
(5)正切函数y=tan x,x≠kπ+(k∈Z);
(6)实际问题中除考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求.
2.抽象函数的定义域问题
(1)若已知函数f(x)的定义域为[a,b],其复合函数f(g(x))的定义域由不等式a≤g(x)≤b求出;
(2)若已知函数f(g(x))的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]上的值域.

[题组训练]
1.函数f(x)=+的定义域为(  )
A.[-2,0)∪(0,2] B.(-1,0)∪(0,2]
C.[-2,2] D.(-1,2]
解析:选B 由得-12.若函数y=f(x)的定义域是[1,2 019],则函数g(x)=的定义域是________________.
解析:因为y=f(x)的定义域是[1,2 019],
所以若g(x)有意义,应满足
所以0≤x≤2 018,且x≠1.
因此g(x)的定义域是{x|0≤x≤2 018,且x≠1}.
答案:{x|0≤x≤2 018,且x≠1}
考点二 求函数的解析式
[典例] (1)已知二次函数f(2x+1)=4x2-6x+5,求f(x);
(2)已知函数f(x)满足f(-x)+2f(x)=2x,求f(x).
[解] (1)法一:待定系数法
因为f(x)是二次函数,所以设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则f(2x+1)=a(2x+1)2+b(2x+1)+c=4ax2+(4a+2b)x+a+b+c.
因为f(2x+1)=4x2-6x+5,
所以解得
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
法二:换元法
令2x+1=t(t∈R),则x=,
所以f(t)=42-6·+5=t2-5t+9(t∈R),
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
法三:配凑法
因为f(2x+1)=4x2-6x+5=(2x+1)2-10x+4=(2x+1)2-5(2x+1)+9,
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).

(2)解方程组法
由f(-x)+2f(x)=2x, ①
得f(x)+2f(-x)=2-x,②
①×2-②,得3f(x)=2x+1-2-x.
即f(x)=.
故f(x)的解析式是f(x)=(x∈R).
[解题技法] 求函数解析式的4种方法及适用条件
(1)待定系数法
先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.
(2)换元法
对于形如y=f(g(x))的函数解析式,令t=g(x),从中求出x=φ(t),然后代入表达式求出f(t),再将t换成x,得到f(x)的解析式,要注意新元的取值范围.
(3)配凑法
由已知条件f(g(x))=F(x),可将F(x)改写成关于g(x)的表达式,然后以x替代g(x),便得f(x)的解析式.
(4)解方程组法
已知关于f(x)与f或f(-x)的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f(x).

[提醒] 由于函数的解析式相同,定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R,一定要注明函数的定义域.

[题组训练]
1.已知f(x)是二次函数,且f(0)=0,f(x+1)=f(x)+x+1,则f(x)=________________.
解析:设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
由f(0)=0,知c=0,f(x)=ax2+bx.
又由f(x+1)=f(x)+x+1,
得a(x+1)2+b(x+1)=ax2+bx+x+1,
即ax2+(2a+b)x+a+b=ax2+(b+1)x+1,
所以解得a=b=.
所以f(x)=x2+x(x∈R).
答案:x2+x(x∈R)
2.已知f=lg x,则f(x)=________________.
解析:令+1=t,得x=,则f(t)=lg,又x>0,所以t>1,故f(x)的解析式是f(x)=lg(x>1).
答案:lg(x>1)
3.已知f(x)满足2f(x)+f=3x,则f(x)=________.
解析:∵2f(x)+f=3x,①
把①中的x换成,得2f+f(x)=.②
联立①②可得
解此方程组可得f(x)=2x-(x≠0).
答案:2x-(x≠0)

考点三 分段函数

考法(一) 求函数值
[典例] (2019·石家庄模拟)已知f(x)=(0A.-2          B.2
C.3 D.-3
[解析] 由题意得,f(-2)=a-2+b=5,①
f(-1)=a-1+b=3,②
联立①②,结合0所以f(x)=
则f(-3)=-3+1=9,f(f(-3))=f(9)=log39=2.
[答案] B


[解题技法] 求分段函数的函数值的策略
(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值;
(2)当出现f(f(a))的形式时,应从内到外依次求值;
(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.

考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)
[典例] (2018·全国卷Ⅰ)设函数f(x)=则满足f(x+1)A.(-∞,-1] B.(0,+∞)
C.(-1,0) D.(-∞,0)
[解析] 法一:分类讨论法
①当即x≤-1时,
f(x+1)即-(x+1)<-2x,解得x<1.
因此不等式的解集为(-∞,-1].
②当时,不等式组无解.
③当即-1f(x+1)因此不等式的解集为(-1,0).
④当即x>0时,f(x+1)=1,f(2x)=1,不合题意.
综上,不等式f(x+1)法二:数形结合法
∵f(x)=
∴函数f(x)的图象如图所示.
结合图象知,要使f(x+1)则需或
∴x<0,故选D.
[答案] D

[解题技法]
已知函数值(或范围)求自变量的值(或范围)的方法
(1)根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值(或范围)是否符合相应段的自变量的取值范围,最后将各段的结果合起来(求并集)即可;
(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.
[题组训练]
1.设f(x)=若f(a)=f(a+1),则f=(  )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析:选C 当0<a<1时,a+1>1,f(a)=,f(a+1)=2(a+1-1)=2a,
∵f(a)=f(a+1),∴=2a,
解得a=或a=0(舍去).
∴f=f(4)=2×(4-1)=6.
当a≥1时,a+1≥2,f(a)=2(a-1),f(a+1)=2(a+1-1)=2a,
∵f(a)=f(a+1),∴2(a-1)=2a,无解.
综上,f=6.
2.已知函数f(x)=则f(f(3))=________.
解析:由题意,得f(3)=f(2)=f(1)=21=2,
∴f(f(3))=f(2)=2.
答案:2
3.(2017·全国卷Ⅲ)设函数f(x)=则满足f(x)+f>1的x的取值范围是________.
解析:由题意知,可对不等式分x≤0,0讨论.
①当x≤0时,原不等式为x+1+x+>1,解得x>-,
故-②当01,显然成立.
③当x>时,原不等式为2x+2x->1,显然成立.
综上可知,所求x的取值范围是.
答案:
4.设函数f(x)=若f(a)<1,则实数a的取值范围是____________.
解析:若a<0,则f(a)<1?a-7<1?a<8,解得a>-3,故-3若a≥0,则f(a)<1?<1,解得a<1,故0≤a<1.
综上可得-3答案:(-3,1)

1.下列所给图象是函数图象的个数为(  )


A.1  B.2
C.3 D.4
解析:选B ①中当x>0时,每一个x的值对应两个不同的y值,因此不是函数图象;②中当x=x0时,y的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x的值对应唯一的y值,因此是函数图象.故选B.
2.函数f(x)=+的定义域为(  )
A.[0,2) B.(2,+∞)
C.[0,2)∪(2,+∞) D.(-∞,2)∪(2,+∞)
解析:选C 由题意得解得x≥0,且x≠2.
3.已知f=2x-5,且f(a)=6,则a等于(  )
A. B.-
C. D.-
解析:选A 令t=x-1,则x=2t+2,f(t)=2(2t+2)-5=4t-1,
则4a-1=6,解得a=.
4.(2019·贵阳检测)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是(  )
A.y= B.y=ln x
C.y= D.y=
解析:选D 对于A,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B,定义域为(0,+∞),值域为R,不满足题意;对于C,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D,y==1+,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).
5.(2018·福建期末)已知函数f(x)=若f(a)=3,则f(a-2)=(  )
A.- B.3
C.-或3 D.-或3
解析:选A 当a>0时,若f(a)=3,则log2a+a=3,解得a=2(满足a>0);当a≤0时,若f(a)=3,则4a-2-1=3,解得a=3,不满足a≤0,所以舍去.于是,可得a=2.故f(a-2)=f(0)=4-2-1=-.
6.已知函数y=f(2x-1)的定义域是[0,1],则函数的定义域是(  )
A.[1,2] B.(-1,1]
C. D.(-1,0)
解析:选D 由f(2x-1)的定义域是[0,1],
得0≤x≤1,故-1≤2x-1≤1,
∴f(x)的定义域是[-1,1],
∴要使函数有意义,
需满足解得-17.下列函数中,不满足f(2 018x)=2 018f(x)的是(  )
A.f(x)=|x| B.f(x)=x-|x|
C.f(x)=x+2 D.f(x)=-2x
解析:选C 若f(x)=|x|,则f(2 018x)=|2 018x|=2 018|x|=2 018f(x);若f(x)=x-|x|,则f(2 018x)=2 018x-|2 018x|=2 018(x-|x|)=2 018f(x);若f(x)=x+2,则f(2 018x)=2 018x+2,而2 018f(x)=2 018x+2 018×2,故f(x)=x+2不满足f(2 018x)=2 018f(x);若f(x)=-2x,则f(2 018x)=-2×2 018x=2 018×(-2x)=2 018f(x).故选C.
8.已知具有性质:f=-f(x)的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数:
①f(x)=x-;②f(x)=x+;③f(x)=
其中满足“倒负”变换的函数是(  )
A.①② B.①③
C.②③ D.①
解析:选B 对于①,f(x)=x-,f=-x=-f(x),满足题意;对于②,f=+x=f(x),不满足题意;对于③,f=即f=故f=-f(x),满足题意.
综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.
9.(2019·青岛模拟)函数y=ln+的定义域为________.
解析:由??0所以该函数的定义域为(0,1].
答案:(0,1]
10.(2019·益阳、湘潭调研)若函数f(x)=则f(f(-9))=________.
解析:∵函数f(x)=∴f(-9)=lg 10=1,∴f(f(-9))=f(1)=-2.
答案:-2
11.(2018·张掖一诊)已知函数f(x)=若f(a)+f(1)=0,则实数a的值等于________.
解析:∵f(1)=2,且f(1)+f(a)=0,∴f(a)=-2<0,故a≤0.
依题知a+1=-2,解得a=-3.
答案:-3
12.已知f(x)=使f(x)≥-1成立的x的取值范围是________.
解析:由题意知或
解得-4≤x≤0或0<x≤2,
故所求x的取值范围是[-4,2].
答案:[-4,2]
13.设函数f(x)=且f(-2)=3,f(-1)=f(1).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)在如图所示的直角坐标系中画出f(x)的图象.

解:(1)由f(-2)=3,f(-1)=f(1),得
解得所以f(x)=
(2)函数f(x)的图象如图所示.



第二节 函数的单调性与最值
一、基础知识
1.增函数、减函数
定义:设函数f(x)的定义域为I:
(1)增函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1(2)减函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.
增(减)函数定义中的x1,x2的三个特征
一是任意性;二是有大小,即x1x2);三是同属于一个单调区间,三者缺一不可.
2.单调性、单调区间
若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.
有关单调区间的两个防范
(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示.
(2)有多个单调区间应分别写,不能用符号“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“逗号”或“和”连接.

3.函数的最值
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M或f(x)≥M.
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.
那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值或最小值.
函数最值存在的两条结论
(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到.
(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值.
二、常用结论
在公共定义域内:
(1)函数f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)+g(x)是增函数;
(2)函数f(x)单调递减,g(x)单调递减,则f(x)+g(x)是减函数;
(3)函数f(x)单调递增,g(x)单调递减,则f(x)-g(x)是增函数;
(4)函数f(x)单调递减,g(x)单调递增,则f(x)-g(x)是减函数;
(5)若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反;
(6)函数y=f(x)(f(x)>0)在公共定义域内与y=-f(x),y=的单调性相反;
(7)复合函数y=f[g(x)]的单调性与y=f(u)和u=g(x)的单调性有关.简记:“同增异减”.


考点一 确定函数的单调性?区间?)
[典例] (1)求函数f(x)=-x2+2|x|+1的单调区间.
(2)试讨论函数f(x)=(a≠0)在(-1,1)上的单调性.
[解] (1)易知f(x)=

画出函数图象如图所示,可知单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞).
(2)法一:定义法
设-1f(x)=a=a,
则f(x1)-f(x2)=a-a
=.
由于-1所以x2-x1>0,x1-1<0,x2-1<0,
故当a>0时,f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
函数f(x)在(-1,1)上单调递减;
当a<0时,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)函数f(x)在(-1,1)上单调递增.
法二:导数法
f′(x)=
==-.
当a>0时,f′(x)<0,函数f(x)在(-1,1)上单调递减;
当a<0时,f′(x)>0,函数f(x)在(-1,1)上单调递增.

[解题技法] 判断函数单调性和求单调区间的方法
(1)定义法:一般步骤为设元―→作差―→变形―→判断符号―→得出结论.
(2)图象法:如果f(x)是以图象形式给出的,或者f(x)的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定单调性.
(3)导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调性及区间.
(4)性质法:对于由基本初等函数的和、差构成的函数,根据各初等函数的增减性及复合函数单调性性质进行判断;复合函数单调性,可用同增异减来确定.
[题组训练]
1.下列函数中,满足“?x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0”的是(  )
A.f(x)=2x        B.f(x)=|x-1|
C.f(x)=-x D.f(x)=ln(x+1)
解析:选C 由(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0可知,f(x)在(0,+∞)上是减函数,A、D选项中,f(x)为增函数;B中,f(x)=|x-1|在(0,+∞)上不单调;对于f(x)=-x,因为y=与y=-x在(0,+∞)上单调递减,因此f(x)在(0,+∞)上是减函数.
2.函数f(x)=log(x2-4)的单调递增区间是(  )
A.(0,+∞) B.(-∞,0)
C.(2,+∞) D.(-∞,-2)
解析:选D 令t=x2-4,则y=logt.因为y=logt在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t=x2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).
3.判断函数f(x)=x+(a>0)在(0,+∞)上的单调性.
解:设x1,x2是任意两个正数,且x1则f(x1)-f(x2)=-=(x1x2-a).
当0所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以函数f(x)在(0, ]上是减函数;
当≤x1a,x1-x2<0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)所以函数f(x)在[,+∞)上是增函数.
综上可知,函数f(x)=x+(a>0)在(0, ]上是减函数,在[,+∞)上是增函数.
考点二 求函数的值域?最值?)
[典例] (1)(2019?深圳调研)函数y=|x+1|+|x-2|的值域为________.
(2)若函数f(x)=-+b(a>0)在上的值域为,则a=________,b=________.
(3)函数f(x)=的最大值为________.
[解析] (1)图象法
函数y=
作出函数的图象如图所示.
根据图象可知,函数y=|x+1|+|x-2|的值域为[3,+∞).
(2)单调性法
∵f(x)=-+b(a>0)在上是增函数,
∴f(x)min=f=,f(x)max=f(2)=2.
即解得a=1,b=.
(3)当x≤0时,f(x)=-x2-4x=-(x+2)2+4,而-2∈(-∞,0],此时f(x)在x=-2处取得最大值,且f(-2)=4;当x>0时,f(x)=sin x,此时f(x)在区间(0,+∞)上的最大值为1.综上所述,函数f(x)的最大值为4.
[答案] (1)[3,+∞) (2)1  (3)4

[提醒] (1)求函数的最值时,应先确定函数的定义域.
(2)求分段函数的最值时,应先求出每一段上的最值,再选取其中最大的作为分段函数的最大值,最小的作为分段函数的最小值.

[题组训练]
1.函数f(x)=的值域为________.
解析:当x>0时,f(x)=x+≥4,
当且仅当x=2时取等号;
当x<0时,-x+≥4,
即f(x)=x+≤-4,
当且仅当x=-2取等号,
所以函数f(x)的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞).
答案:(-∞,-4]∪[4,+∞)
2.若x∈,则函数y=4sin2x-12sin x-1的最大值为________,最小值为________.
解析:令t=sin x,因为x∈,
所以t∈,y=f(t)=4t2-12t-1,
因为该二次函数的图象开口向上,且对称轴为t=,所以当t∈时,函数f(t)单调递减,
所以当t=-时,ymax=6;
当t=1时,ymin=-9.
答案:6 -9

3.已知f(x)=,x∈[1,+∞),且a≤1.若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,则实数a的取值范围是________.
解析:对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立等价于x2+2x+a>0在x∈[1,+∞)上恒成立,即a>-x2-2x在x∈[1,+∞)上恒成立.
又函数y=-x2-2x在[1,+∞)上单调递减,
∴(-x2-2x)max=-3,故a>-3,
又∵a≤1,∴-3答案:(-3,1]
考点三 函数单调性的应用
考法(一) 比较函数值的大小
[典例] 设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是(  )
A.f(π)>f(-3)>f(-2) 
B.f(π)>f(-2)>f(-3)
C.f(π)D.f(π)[解析] 因为f(x)是偶函数,所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2).
又因为函数f(x)在[0,+∞)上是增函数.
所以f(π)>f(3)>f(2),即f(π)>f(-3)>f(-2).
[答案] A
[解题技法] 比较函数值大小的解题思路
比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间内进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图象法求解.
考法(二) 解函数不等式
[典例] 设函数f(x)=若f(a+1)≥f(2a-1),则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,1]         B.(-∞,2]
C.[2,6] D.[2,+∞)
[解析] 易知函数f(x)在定义域(-∞,+∞)上是增函数,∵f(a+1)≥f(2a-1),
∴a+1≥2a-1,解得a≤2.故实数a的取值范围是(-∞,2].
[答案] B

[解题技法] 求解含“f”的函数不等式的解题思路
先利用函数的相关性质将不等式转化为f(g(x))>f(h(x))的形式,再根据函数的单调性去掉“f”,得到一般的不等式g(x)>h(x)(或g(x)
考法(三) 利用单调性求参数的范围(或值)
[典例]  (2019?南京调研)已知函数f(x)=x-+在(1,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是________.
[解析] 设11.
∵函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,
∴f(x1)-f(x2)=x1-+-
=(x1-x2)<0.
∵x1-x2<0,∴1+>0,即a>-x1x2.
∵11,∴-x1x2<-1,∴a≥-1.
∴a的取值范围是[-1,+∞).
[答案] [-1,+∞)

[解题技法]
利用单调性求参数的范围(或值)的方法
(1)视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数;
(2)需注意若函数在区间[a,b]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.
[题组训练]
1.已知函数f(x)的图象向左平移1个单位后关于y轴对称,当x2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)<0恒成立,设a=f,b=f(2),c=f(3),则a,b,c的大小关系为(  )
A.c>a>b B.c>b>a
C.a>c>b D.b>a>c
解析:选D 由于函数f(x)的图象向左平移1个单位后得到的图象关于y轴对称,故函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称,所以a=f=f.当x2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0恒成立,等价于函数f(x)在(1,+∞)上单调递减,所以b>a>c.
2.已知函数f(x)=是R上的单调函数,则实数a的取值范围是(  )

A. B.
C. D.
解析:选B 由对数函数的定义可得a>0,且a≠1.
又函数f(x)在R上单调,而二次函数y=ax2-x-的图象开口向上,
所以函数f(x)在R上单调递减,
故有即
所以a∈.

A级
1.下列四个函数中,在x∈(0,+∞)上为增函数的是(  )
A.f(x)=3-x       B.f(x)=x2-3x
C.f(x)=- D.f(x)=-|x|
解析:选C 当x>0时,f(x)=3-x为减函数;当x∈时,f(x)=x2-3x为减函数,当x∈时,f(x)=x2-3x为增函数;当x∈(0,+∞)时,f(x)=-为增函数;当x∈(0,+∞)时,f(x)=-|x|为减函数.
2.若函数f(x)=ax+1在R上单调递减,则函数g(x)=a(x2-4x+3)的单调递增区间是(  )
A.(2,+∞) B.(-∞,2)
C.(4,+∞) D.(-∞,4)
解析:选B 因为f(x)=ax+1在R上单调递减,所以a<0.
而g(x)=a(x2-4x+3)=a(x-2)2-a.
因为a<0,所以g(x)在(-∞,2)上单调递增.
3.已知函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f(2x-1)<f的x的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
解析:选D 因为函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f(2x-1)<f.
所以0≤2x-1<,解得≤x<.
4.(2019·菏泽模拟)定义新运算⊕:当a≥b时,a⊕b=a;当aA.-1 B.1
C.6 D.12
解析:选C 由题意知当-2≤x≤1时,f(x)=x-2,当15.已知函数f(x)是R上的增函数,A(0,-3),B(3,1)是其图象上的两点,那么不等式-3<f(x+1)<1的解集的补集是(全集为R)(  )
A.(-1,2) B.(1,4)
C.(-∞,-1)∪[4,+∞) D.(-∞,-1]∪[2,+∞)
解析:选D 由函数f(x)是R上的增函数,A(0,-3),B(3,1)是其图象上的两点,知不等式-3<f(x+1)<1即为f(0)<f(x+1)<f(3),所以0<x+1<3,所以-1<x<2,故不等式-3<f(x+1)<1的解集的补集是(-∞,-1]∪[2,+∞).
6.已知函数f(x)=是R上的增函数,则实数a的取值范围是(  )
A.[-3,0) B.(-∞,-2]
C.[-3,-2] D.(-∞,0)
解析:选C 若f(x)是R上的增函数,则应满足解得-3≤a≤-2.
7.已知函数f(x)=,则该函数的单调递增区间为________.
解析:设t=x2-2x-3,由t≥0,即x2-2x-3≥0,解得x≤-1或x≥3,所以函数f(x)的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t=x2-2x-3的图象的对称轴为x=1,所以函数t=x2-2x-3在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,所以函数f(x)的单调递增区间为[3,+∞).
答案:[3,+∞)
8.函数f(x)=的最大值为________.
解析:当x≥1时,函数f(x)=为减函数,所以f(x)在x=1处取得最大值,为f(1)=1;当x<1时,易知函数f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值,为f(0)=2.故函数f(x)的最大值为2.
答案:2
9.若函数f(x)=在区间[2,a]上的最大值与最小值的和为,则a=________.
解析:由f(x)=的图象知,f(x)=在(0,+∞)上是减函数,∵[2,a]?(0,+∞),
∴f(x)=在[2,a]上也是减函数,
∴f(x)max=f(2)=,f(x)min=f(a)=,
∴+=,∴a=4.
答案:4
10.(2019·甘肃会宁联考)若f(x)=在区间(-2,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是________.
解析:f(x)===1+,要使函数在区间(-2,+∞)上是增函数,需使a-3<0,解得a<3.
答案:(-∞,3)
11.已知函数f(x)=-(a>0,x>0).
(1)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(2)若f(x)在上的值域是,求a的值.
解:(1)证明:任取x1>x2>0,
则f(x1)-f(x2)=--+=,
∵x1>x2>0,
∴x1-x2>0,x1x2>0,
∴f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2),
∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.
(2)由(1)可知,f(x)在上是增函数,
∴f=-2=,f(2)=-=2,
解得a=.
12.已知f(x)=(x≠a).
(1)若a=-2,试证f(x)在(-∞,-2)内单调递增;
(2)若a>0且f(x)在(1,+∞)内单调递减,求a的取值范围.
解:(1)证明:当a=-2时,f(x)=.
任取x1,x2∈(-∞,-2),且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-=.
因为(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2<0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在(-∞,-2)内单调递增.
(2)任取x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-=.
因为a>0,x2-x1>0,又由题意知f(x1)-f(x2)>0,
所以(x1-a)(x2-a)>0恒成立,所以a≤1.
所以0<a≤1.
所以a的取值范围为(0,1].
B级
1.若f(x)=-x2+4mx与g(x)=在区间[2,4]上都是减函数,则m的取值范围是(  )
A.(-∞,0)∪(0,1] B.(-1,0)∪(0,1]
C.(0,+∞) D.(0,1]
解析:选D 函数f(x)=-x2+4mx的图象开口向下,且以直线x=2m为对称轴,若在区间[2,4]上是减函数,则2m≤2,解得m≤1;g(x)=的图象由y=的图象向左平移一个单位长度得到,若在区间[2,4]上是减函数,则2m>0,解得m>0.综上可得,m的取值范围是(0,1].
2.已知函数f(x)=ln x+x,若f(a2-a)>f(a+3),则正数a的取值范围是________.
解析:因为f(x)=ln x+x在(0,+∞)上是增函数,
所以解得-33.
又a>0,所以a>3.
答案:(3,+∞)
3.已知定义在R上的函数f(x)满足:
①f(x+y)=f(x)+f(y)+1,②当x>0时,f(x)>-1.
(1)求f(0)的值,并证明f(x)在R上是单调增函数;
(2)若f(1)=1,解关于x的不等式f(x2+2x)+f(1-x)>4.
解:(1)令x=y=0,得f(0)=-1.
在R上任取x1>x2,则x1-x2>0,f(x1-x2)>-1.
又f(x1)=f[(x1-x2)+x2]=f(x1-x2)+f(x2)+1>f(x2), 
所以函数f(x)在R上是单调增函数.
(2)由f(1)=1,得f(2)=3,f(3)=5.
由f(x2+2x)+f(1-x)>4得f(x2+x+1)>f(3),
又函数f(x)在R上是增函数,故x2+x+1>3,
解得x<-2或x>1,
故原不等式的解集为{x|x<-2或x>1}.


第三节 函数的奇偶性与周期性
一、基础知
1.函数的奇偶性
偶函数 奇函数
定义 如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x
都有f(-x)=f(x)?,那么函数f(x)是偶函数 都有f(-x)=-f(x)?,那么函数f(x)是奇函数
图象特征 关于y轴对称 关于原点对称

函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.

若f(x)≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:
(1)f(-x)=f(x)?f(-x)-f(x)=0?=1?f(x)为偶函数;
(2)f(-x)=-f(x)?f(-x)+f(x)=0?=-1?f(x)为奇函数.

2.函数的周期性
(1)周期函数
对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.
周期函数定义的实质
存在一个非零常数T,使f(x+T)=f(x)为恒等式,即自变量x每增加一个T后,函数值就会重复出现一次.
(2)最小正周期
如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
二、常用结论
1.函数奇偶性常用结论
(1)如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则一定有f(0)=0;如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(2)奇函数在两个

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