1、课时作业1集合的概念与运算1解析:因为Nx|2x7,M1,3,5,7,9,所以MN5,7,9答案:B2解析:方法一由题知UB2,1,1,所以A(UB)1,1方法二易知A(UB)中的元素不在集合B中,则排除选项A、B、D.答案:C3解析:因为集合AxN|x23x40xN|1x41,2,3,所以集合A中共有3个元素,所以真子集有2317(个).答案:A4解析:方法一因为Bx|x2或x4,所以ABx|x2或x1,故R(AB)x|2x1.答案:D7解析:集合A1,2,3,B4,5,Cxy|xA,yB,集合C5,6,7,8,C中元素的个数为4.答案:B8解析:当a21时,a1,此时有(a1)20,a23
2、a31,不满足集合中元素的互异性;当(a1)21时,a0或a2,当a2,则a23a31,舍去,经验证a0时满足;当a23a31时,a1或a2,由上知均不满足,故a0,则2 021a1.答案:19解析:由于ABx|x0或x1,结合数轴,U(AB)x|0x1答案:x|0x0x|x0,所以RBx|x0因为Ax|1x0,所以A(RB)x|1x1时,A(,1a,),Ba1,),当且仅当a11时,ABR,故1a2;当a1时,AR,Bx|x0,ABR,满足题意;当a1时,A(,a1,),Ba1,),又因为a1a,所以ABR,故a1满足题意,综上知a(,2.答案:(,213解析:2n2n4 0422n(nN*
3、),解得n64,A1,2,3,64,对于数1,集合2,3,64有子集263个,以1作为最小元素被计算的次数为263,总和为1263,同理以2作为最小元素被计算的次数为262,总和为2262,以3作为最小元素被计算的次数为261,总和为3261,依此类推,故所求结果S12632262326163216420,则S12622261632064,S26326226121206426433,得S26566.答案:642656614解析:(1)因为a3,所以Px|4x7,RPx|x7又Qx|x23x100x|2x5,所以(RP)Qx|x7x|2x5x|2x4(2)当P时,由PQQ得PQ,所以解得0a2;
4、当P,即2a1a1时,有PQ,得a2m1,所以m3m2,且(AB)D,所以只需3m28,解得m2,所以实数m的取值范围为m|m2课时作业2命题及其关系、充分条件与必要条件1解析:因为x1,y1,xy2,所以命题p是q成立的充分条件;当xy2时,x1,y1不一定成立,如:x4,y1.所以命题p是q成立的不必要条件所以p是q成立的充分不必要条件答案:B2解析:非有志者不能至,是必要条件;但“有志”也不一定“能至”,不是充分条件答案:D3解析:由x2x20,解得1x2.x2x20是2xa的充分不必要条件,(1,2)(2,a),a2.实数a的值可以是2,3,4.答案:A4解析:因为c20,当ab时,若
5、c20,则不能推出ac2bc2,充分性不成立,若ac2bc2,且c20,可以推出ab,必要性成立,所以“ab”是“ac2bc2”的必要不充分条件答案:B5解析:由log2(2x3)102x32x,4x82x3x,所以“log2(2x3)1”是“4x8”的充分不必要条件答案:A6解析:|x1|a1ax1a,因为不等式|x1|a成立的充分条件是0x4,所以(0,4)(1a,1a),所以解得a3.答案:D7解析:由cos ,可得cos (2)cos 212cos212,所以充分性成立;反之,由cos(2)cos 212cos2,可得cos2,所以cos或cos ,即必要性不成立,所以cos 是cos
6、 (2)的充分不必要条件答案:A8解析:据题,充分性:“sin sin ”不一定得出“”,也有可能,必要性:“”一定能得出“sin sin ”故为必要不充分条件答案:必要不充分9解析:直线xyk0与圆(x1)2y22有两个不同交点等价于,解得1k3.答案:1k4是x|x1或x4的真子集,p是q的充分不必要条件答案:充分不必要11解析:若f(x)2exax在(,0)上为减函数,则f(x)2exa0在(,0)上恒成立,即a(2ex)max2,(3,)2,),a3是a2的充分不必要条件答案:D12解析:由x (13)x2-x-6,得x2x60,解得x2或x3,则Ax|x2或x3由log3(xa)1,
7、得xa3,即x3a,则Bx|x3a由题意知BA,所以3a3,解得a0.答案:(,013解析:由2mm10,得1m,即q:1m.因为p是q的充分条件,所以解得a.答案:14解析:记A,Bx|x(x3)0x|0x3,若p是q的充分不必要条件,则AB,注意到Bx|0x3,分两种情况讨论:(1)若A,即,解得m0,此时AB,符合题意;(2)若A,即0,要使AB,应有解得0m3.综上可得,实数m的取值范围是(,3).15解析:已知条件p,即5x1a,得x.已知条件q,即2x23x10,得x1;令a4,则p即x1,此时必有pq成立,反之不然故可以选取一个实数是a4,A为p,B为q,对应的命题是若A则B.由
8、以上过程可知这一命题的原命题为真命题,而它的逆命题为假命题课时作业3简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词1解析:因为全称命题的否定是特称命题,所以命题:xR,x20的否定是:xR,x20.答案:C2解析:p是假命题,p是真命题,可得pq是真命题,充分性成立反之,由“pq是真命题”可得p或q是真命题,不能得到“p是假命题”,必要性不成立答案:A3解析:由全称命题的否定为特称命题可知,C正确答案:C4解析:已知全称量词命题p:x1,x2R,f(x2)f(x1)(x2x1)0,则p:x1,x2R,f(x2)f(x1)(x2x1)0.答案:C5解析:因为“x,sin xm”是假命题,所以“x,msin
9、 x”是真命题,即msin x对于x恒成立,所以m(sin x)min,因为ysin x在单调递增,所以x时,ysin x最小值为ysin sin ,所以m,实数m的最大值为.答案:D6解析:幂函数f(x)x的值域为0,),且在定义域上单调递增,故A错误,B正确,C错误;D选项中当x10,结论不成立答案:B7解析:当x时,sin x1.此时sin xtan x0,故命题p为真命题由于命题p为特称命题,所以命题p的否定为全称命题,则p为:x,f(x)0.答案:C8答案:xR,x2x109解析:当x10时,lg 101,则为真命题;当x0时,sin 00,则为真命题;当x0时,x30,则为假命题;
10、由指数函数的性质知,x1x2,2x12x2,则为真命题答案:10解析:函数ytan x在上是增函数,ymaxtan 1,依题意,mymax,即m1.m的最小值为1.答案:111解析:由x,得tan x1,但由tan x1不一定推出x,可知“x”是“tan x1”的充分不必要条件,所以A正确;若定义在a,b上的函数f(x)x2(a5)xb是偶函数,则解得则f(x)x25,其在5,5上的最大值为30,所以B正确;显然C错误,D正确答案:C12解析:对于命题p,若空间两平面,直线a,则直线a或直线a或直线a在平面内,故命题p为假命题,p为真命题对于命题q,不妨令mn,讨论0a1两种情况,当0a1时,
11、y|logax|与y的大致图象如图,结合图象可得,0m1,logam,logan,两式作差可得loga(mn)0loga1,因为ylogax(0a1)在(0,)上单调递减,所以0mn1时,y|logax|与y的大致图象如图,结合图象可得,0m1,logam,logan,两式作差可得loga(mn)1)在(0,)上单调递增,所以0mn1.综上,mn0,ax210,显然不成立,所以a0,得p:x10,由q:x22x1m20(m0),得q:x1m,p是q的充分而不必要条件,解得0m3.15解析:(1)若p命题为真,则对任意x0,1,不等式2x2m23m恒成立,即当x0,1时,m23m(2x2)min
12、恒成立,当x0,1时,2x22,0,m23m2,即m23m20,解得1m2,即m的取值范围是1,2.(2)当a1时,若q命题为真,则存在x1,1,使得mx成立,即mxmax成立,故m1.若p且q为假命题,p或q为真命题,则p,q一真一假,若p真q假,则,得1m2.若p假q真,则,得m1时,f(x)(0,1),当x1时,f(x)3,),所以f(x)3,).课时作业5函数的单调性与最值1解析:根据题意,依次分析选项:对于A,f(x)3x为一次函数,在(0,)上为减函数,不符合题意;对于B,f(x)x23x为二次函数,在上为减函数,不符合题意;对于C,f(x)为反比例函数,在(0,)上为增函数,符合
13、题意;对于D,f(x)|x|,当x0时,f(x)x,则函数f(x)在(0,)上为减函数,不符合题意答案:C2解析:函数f(x)x的导数为f(x)1,则f(x)0,所以ab,ba.所以f(a)f(b),f(b)f(a),结合选项,可知选A.答案:A5解析:因为f(x)x24x2的单调递减区间为(,2,yx4在,)和(,上为增函数,所以f(x)x24x2的“可变区间”I为,2和(,.答案:A6解析: 令tx,x1,9,则函数tx在1,3)上单调递减,在3,9上单调递增,所以当x3时,tmin6,当x9时,tmax10,所以t6,10,所以y|ta|a在t6,10上的最大值为10,当a10时,y|t
14、a|aata2at,所以ymax2a610,a8,舍去;当a6时,y|ta|ataat10,此时命题成立;当6a8时,ymax|10a|a10,此时命题成立;当8a10时,ymax|6a|aa6a2a6,所以2a610,解得a8,此时命题成立;综上所述:实数a的取值范围是a8,即实数a的最大值为8.答案:B7解析: 由题得函数f(x)为偶函数,在0,)单调递增,则对任意的x,不等式f(ax1)f(x2)恒成立,则不等式f(|ax1|)f(|x2|),x恒成立,则|ax1|x2|,x恒成立,得(ax1)2(x2)20,得0,x恒成立,则a且a,或a且a,x恒成立,即当x时,a且a,或a且a,又当
15、x,有01,52,得2a0.答案:C8解析:由于f(x)|x2|x结合图象(图略)可知函数的单调递减区间是1,2.答案:1,29解析:当a0时,f(x)2x3在定义域R上是单调递增的,故在(,4)上单调递增;当a0时,二次函数f(x)的对称轴为x,因为f(x)在(,4)上单调递增,所以a0,且4,解得a1得,f(2x4)f(2),且f(x)在R上是减函数,2x42,解得x1的实数x的取值范围是(,3).答案:(,3)11解析:对任意的x1,x2R(x1x2),总有0成立,不妨设x1x2,f(x1)f(x2)(x1x2)0,f(x1)f(x2),函数f(x)在定义域R上是增函数,解得a.答案:C
16、12解析:根据符号x的意义,讨论当自变量x取不同范围时函数f(x)xx的解析式:当1x0时,x1,则f(x)xxx1;当0x1时,x0,则f(x)xxx;当1x2时,x1,则f(x)xxx1;当2x0,当x1时,x22ax4a22|x1|(x2)(x2a).由(x2)(x2a)0得2x2a.所以使得等式F(x)x22ax4a2成立的x的取值范围为2,2a.(2)设函数f(x)2|x1|,g(x)x22ax4a2,则f(x)minf(1)0,g(x)ming(a)a24a2,所以由F(x)的定义知m(a)minf(1),g(a),即m(a)课时作业6函数的奇偶性与周期性1解析:对于A,yx2的定
17、义域为R,f(x)(x)2x2f(x),所以yx2是偶函数,由二次函数的性质可知yx2在(,0)上单调递减,故选项A不正确;对于B,由指数函数的性质可知y2x既不是奇函数又不是偶函数,故选项B不正确;对于C,yln |x|定义域为(,0)(0,),且f(x)ln |x|ln |x|f(x),由yln |x|是偶函数,yln |x|,其图象如图所示:yln |x|在区间(,0)上单调递增,故选项C正确;对于D,由余弦函数的性质可知:ycos x为偶函数,在(,0)上不具有单调性,故选项D不正确答案:C2解析:由题意,函数f(x1)是奇函数,可得f(x)的图象关于点(1,0)对称,所以f(1x)f
18、(1x)0,所以正确;令x0,则f(1)0,又由f(2x1)是偶函数,所以f(2x)的图象关于x对称,所以f(x)的图象关于x1对称,则有f(1x)f(1x),令x2,则f(3)f(1)0,所以正确. 在f(1x)f(1x)中,将x用x7替换,则f(x8)f(6x),在f(1x)f(1x)中,将x用x5替换,则f(6x)f(x4),所以f(x8)f(x4),再将x用x4替换,则f(x4)f(x),所以f(x8)f(x),所以正确;对于中,由f(2x)f(x),f(2x)f(x),无法推出其一定相等答案:B3解析:当x0时,f(x)x ln x,f(x)ln x1,所以函数f(x)在上单调递减,
19、在上单调递增,结合f(x)是定义在R上的奇函数,则函数f(x)的图象如图,f(0)0,函数F(x)的零点即方程f(x)f(x)a0的根,又因为f(x)0有3个根,所以f(x)a有2个根,即满足条件a0或0a,解得a.答案:C4解析:方程3f(x)x可化为f(x),则函数yf(x)与直线y的图象有5个交点,当1x1时,曲线yf(x)为x21的上半部分,当1x2时,曲线yf(x)为yx1,当20且m0,可得m,由,得x216x630.22564630,得0mx2,则f(x1)f(x2)2x1(12)x12x2(12)x22x12x22x2-2x12x12x2(2x12x2)(1 - 12x1+x2
20、 ).x1x20,2x1 2x2,2x1x2 1,2x12x20,1 - 12x1+x20,f(x1)f(x2),函数f(x)为(0,)上的单调增函数由f(x)f,可得x0或x0,当x0时,即x24x20,判别式0,故方程有两个根,得x1x24,当x0时,即x22x20,判别式0,故方程有两个根,得x3x42,所以满足f(x)f的所有实数x的和为6.答案:A6解析:由f(x)是R上的奇函数得:f(0)0,又f(x)是以3为周期的周期函数,则f(3)f(3)f(0)0,正确;f(1)f(13)f(2)f(2),错误;由f(3x)f(x)得:fff即ff0,即f(x)的图象关于点对称,正确;由ff
21、0可得f0,于是得fff0,正确,所以给出的4个命题正确的是.答案:7解析:因为f(x)exexsin xxf(x).所以f(x)是R上的奇函数,f(x)exexcos x1,f(x)exexcos x12cos x11cos x0,所以f(x)是R上的增函数,fa2ln (|x|1)f0等价于fa2ln (|x|1)ff,所以a2ln (|x|1),所以a2ln (|x|1),令g(x)2ln (|x|1),则ag(x)max,因为g(x)g(x)且定义域为R,所以g(x)2ln (|x|1)是R上的偶函数,所以只需求g(x)在(0,)上的最大值即可当x0,)时,g(x)2ln (x1),g
22、(x)x,则当x0,1)时,g(x)0;当x1,)时,g(x)0;所以g(x)在0,1)上单调递增,在1,)上单调递减,可得:g(x)maxg(1)2ln 2,即a2ln 2.答案:8解析:f(x3)f(x),T3,又x0,3)时,f(x)2xx21,f(0)1,f(1)2,f(2)1,f(0)f(1)f(2)1214,f(0)f(1)f(2)f(2 021)67442 696.答案:2 6969解析:(1)设x0,所以f(x)(x)22(x)x22x.又f(x)为奇函数,所以f(x)f(x),于是当x0时,f(x)x22xx2mx,所以m2.(2)要使f(x)在1,a2上单调递增,结合f(x
23、)的图象(如图所示)知所以10),令f(x)0,解得x,所以当x时,f(x)0,f(x)为增函数,当x时,f(x)0在200,200上有且只有200个整数解,所以不等式在(0,200)内有100个整数解,因为f(x)周期为8,所以在(0,200)内有25个周期,所以f(x)在一个周期内有4个整数解,(1)若a0,由f2(x)af(x)0,可得f(x)0或f(x)0有7个整数解,f(x)a无整数解,不符合题意;(2)若a0,则f(x)0,由图象可得,不满足题意;(3)若a0,可得f(x)a或f(x)0,由图象可得f(x)a在一个周期(0,8)内有4个整数解,因为f(x)在(0,8)内关于x4对称
24、,所以f(x)在(0,4)内有2个整数解,因为f(1)ln 2,f(2)ln 2,f(3),所以f(x)a在(0,4)的整数解为x1和x2,所以aln 2,解得ln 2a.答案:C12解析:对:若f(x)为奇函数,则f(x)f(x)0.令yx,由(2)知0A,而与(1)f(x)0矛盾,所以错误对:若f(x)为周期函数,则f(xT)f(x)(其中T为非零常数),当f(x)(比如f(x)tan x)值域A(,0)(0,)时,令yxT,则(1)1A成立;(2)f(x)f(y)2f(x)A也成立,故正确对:由可知,存在xD,使f(x)为任意非零常数,所以可使f(x),故正确对:令yx,则由(1)知1A
25、,从而A,所以f2(x)A,所以正确答案:B13解析:若f(x)c,则f(x)0,此时(x4)f(x)0和yf(x4)为偶函数都成立,函数值恒等于c,当|x14|4时,f(x)0,函数f(x)单调递减;当x0,函数f(x)单调递增,可画出拟合图象,如图:|x14|f(x2),即f(8x1)f(8x2),综上所述,则f(8x1)f(8x2).答案:D14解析:(1)证明:f(x2)f(x),f(x4)f(x2)f(x).f(x)是周期为4的周期函数(2)x2,4,x4,2,4x0,2,f(4x)2(4x)(4x)2x26x8,又f(4x)f(x)f(x),f(x)x26x8,即f(x)x26x8
26、,x2,4.(3)f(0)0,f(1)1,f(2)0,f(3)1.又f(x)是周期为4的周期函数,f(0)f(1)f(2)f(3)f(4)f(5)f(6)f(7)f(2 012)f(2 013)f(2 014)f(2 015)0.f(0)f(1)f(2)f(2 016)0f(2 016)f(0)0.15解析:(1)证明:方法一当ab1时,f(x),因为f(1),f(1),所以f(1)f(1)即f(x)不是奇函数方法二因为f(x)而f(x),即f(x)f(x),所以f(x)不是奇函数(2)方法一f(x)是R上的奇函数,f(x)f(x),即对任意xR恒成立化简整理得(2ab)22x(2ab4)2x
27、(2ab)0对任意xR恒成立或.因为原函数定义域为R,所以b0.所以a1,b2.方法二f(x)是定义在R上的奇函数,即,经验证满足所以a1,b2.(3)由(2)得:f(x),2x0,2x11.01,f(x)恒成立,所以对任何实数x,c都有f(x)c23c3成立16解析:由对任意0x1x2,都有0,可得f(x)在0,)上单调递减;由函数yf(x2)的图象关于点(2,0)对称,得函数yf(x)的图象关于原点对称,可得函数yf(x)为奇函数;故f(x)在R上单调递减于是得f(a22b)f(b22a),a22bb22a,b2a22a2b0,(ba)b(2a)0.则当a时,令ax,by,则问题等价于点(x,y)满足