内容正文:
第2讲 命题与常用逻辑用语
一.【基础知识整合】
1.充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p⇒q,则p是q的 条件,q是p的 条件
p⇒q且q p
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q p
p是q的 条件
2.全称量词命题和存在量词命题
类别
全称量词
存在量词
量词
符号
命题
含有 的命题叫做全称量词命题
含有 的命题叫做存在量词命题
命题
形式
“对M中任意一个x,p(x)成立”,可用符号简记为“ ”
“存在M中的元素x,p(x)成立”,可用符号简记为“ ”
3.全称量词命题和存在量词命题的否定
名称
全称量词命题
存在量词命题
结构
对M中任意一个x,p(x)成立
存在M中的元素x,p(x)成立
简记
∀x∈M,p(x)
∃x∈M,p(x)
否定
提醒 对没有量词的命题否定时,要结合命题的含义加上量词,再改变量词.
4.一些常用的正面叙述的词语及它们的否定词语表:
正面词语
等于(=)
大于(>)
小于(<)
是
都是
否定词语
正面词语
至多有一个
至少有一个
任意的
所有的
一定
否定词语
二.【典例精析】
题型一:四种条件及其判定
例1:指出下列p是q的什么条件
(1)p :“φ=π”是q :“曲线y=sin(2x+φ)过坐标原点”的 条件
(2)若a∈R,则p :“(a-1)(a-2)=0”是q :“a=2”的 条件
(3)在△ABC中,设p:==;q:△ABC是正三角形,那么p是q的 条件
(4)已知A,B,C是三个随机事件,“A,B,C两两独立”是“”的 条件
【变式训练1】指出下列p是q的什么条件
(1)“|x|<1且|y|<1”是“点P(x,y)在圆x2+y2=1内”的 条件
(2)设{an}是等比数列,则“a1<a2<a3”是“数列{an}是递增数列”的 条件
(3)“x=”是“函数y=sin 2x取得最大值”的 条件
(4)在△ABC中,sin A>sin B是tan A>tan B 条件
题型二:全称量词命题与特称量词命题
例2:指出下列命题中,哪些是全称量词命题,哪些是特称量词命题,写出它们的否定形式,并判断否定形式的真假.
(1) 若a>0且a≠1,则对任意实数x,ax>0;
(2)对任意实数x1,x2,若x1<x2,则tanx1<tanx2;
(3) ∃T0∈R,使|sin(x+T0)|=|sinx|;
(4) ∃x0∈R,使x+1<0.
【变式训练2】指出下列命题中,哪些是全称量词命题,哪些是特称量词命题,写出它们的否定形式,并判断否定形式的真假.
(1)存在一个无理数,它的平方是有理数;
(2)中国所有的江河都流入太平洋;
(3) ,;
(4) ,
题型三:命题与常用逻辑用语的综合问题
例3:(1)已知P={x|x2-8x-20≤0},非空集合S={x|1-m≤x≤1+m},x∈P是x∈S的充分不必要条件,则m的取值范围为 .
(2)已知命题“∃x∈R,使ax2-x+1≤0”是假命题,则实数a的取值范围是
【变式训练3】(1)设p:1<x<2;q:(x-a)(x-1)≤0.若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是 [2,+∞) .
(2)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
三.【方法规律总结】
1.充分条件、必要条件的两种判定方法
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题;
(2)集合法:根据p,q对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围的推断问题.
2.应用充分、必要条件求解参数范围的方法
(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(不等式组)求解;
(2)要注意区间端点值的检验.尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号取决于端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.
3.对全称量词命题与存在量词命题进行否定的方法
(1)改写量词:全称量词改写为存在量词,存在量词改写为全称量词;
(2)否定结论:对于一般命题的否定只需直接否定结论即可.
4.全称量词命题与存在量词命题真假的判断方法
(1)全称量词命题:①要判断一个全称量词命题是真命题,必须对限定的集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立;②要判断一个全称量词命题是假命题,只要能举出集合M中的一个特殊值x=x0,使p(x0)不成立即可.
(2)存在量词命题:要判断一个存在量词命题是真命题,只要在限定的集合M中,找到一个x=x0,使p(x0)成立即可,否则这一存在量词命题就是假命题.
5.由命题的真假求参数的方法
(1)全称量词命题可转化为恒成立问题;
(2)存在量词命题可转化为存在性问题;
(3)全称量词、存在量词命题假可转化为它的否定命题真.
四,【课后练习作业】
一、单项选择题
1.命题“对任意x>0,x2+x>0”的否定是( )
A.存在x>0,x2+x>0 B.任意x>0,x2+x≤0
C.存在x>0,x2+x≤0 D.任意x≤0,x2+x>0
2.下面有两个命题:①当a>0且a≠1时,存在一个实数x0,使ax0≤0.②负数的立方是负数.对这两个命题的类型判断正确的是( )
A.①是全称命题,②是特称命题B.①是特称命题,②是全称命题
C.①②都是特称命题 D.①②都是全称命题
3.设x∈R,则“|x-1|<1”是“x2-5x<0”的( )
A.充要条件B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件
4.“x=2kπ+(k∈Z)”是“tan x=1”成立的( )
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
5.在等差数列中,“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件D.既不充分也不必要条件
6.下列命题中,真命题是( )
A.存在x∈[0,],sin x+cos x≥2 B.任意x∈(3,+∞),x2>2x+1
C.存在x∈R,x2+x=-1 D.任意x∈(,π),tan x>sin x
7.由命题“存在x∈R,使e|x-1|-m≤0”是假命题,得m的取值范围是(-∞,a),则实数a的取值是( C )
A.(-∞,1) B.(-∞,2) C.1 D.2
8.若函数f(x)=x2+(a∈R),则下列结论正确的是( ).
A.∀a∈R,f(x)在(0,+∞)上是增函数
B.∀a∈R,f(x)在(0,+∞)上是减函数
C.∃a∈R,f(x)是偶函数D.∃a∈R,f(x)是奇函数
2. 多选题
9.对任意实数a,b,c,下列命题为真命题的是( ).
A.“a<5”是“a<3”的必要条件
B.“a+5是无理数”是“a是无理数”的充要条件
C.“a=b”是“ac=bc”的充要条件
D.“a≥2且b≥2”是“a2+b2≥4”的充分不必要条件
10.下列说法正确的是( )
A.命题“”的否定是“”.
B.命题“”的否定是“”
C.“是“”的必要条件.
D.“”是“关于的方程有一正一负根”的充要条件
11.若p:x2+x-6=0是q:ax+1=0的必要不充分条件,则实数a的值为( ).
A.2 B. C. D.3
三、填空题
12.“等边三角形都是等腰三角形”的否定是 .
13.已知命题p:任意x∈R,存在m∈R,4x-2x+1+m=0,若命题非p是假命题,则实数m的取值范围是________.
14.设p:(4x-3)2≤1;q:(x-a)(x-a-1)≤0,若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是________.
四、解答题
15.(1)若p:两条直线的斜率互为负倒数,q:两条直线互相垂直,则p是q的什么条件?
(2)若p:(3x-4)2>4,q:>0,则非p是非q的什么条件?
16.已知命题p:命题q:1-m≤x≤1+m,m>0,若非p是非q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
17.已知a,b是实数,求证:a4-b4-2b2=1成立的充要条件是a2-b2=1.
18.已知m∈R,命题p:对任意x∈[0,1],不等式2x-2≥m2-3m恒成立;命题q:存在x∈[-1,1],使得m≤ax成立.
(1)若p为真命题,求m的取值范围;
(2)当a=1,若p和q中有一个为真,一个为假,求m的取值范围.
19.已知两个关于x的一元二次方程mx2-4x+4=0和x2-4mx+4m2-4m-5=0,求两方程的根都是整数的充要条件.
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第2讲 命题与常用逻辑用语
一.【基础知识整合】
1.充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
p⇒q且q p
p是q的充分不必要条件
pq且q⇒p
p是q的必要不充分条件
p⇔q
p是q的充要条件
pq且q p
p是q的既不充分也不必要条件
2.全称量词命题和存在量词命题
类别
全称量词
存在量词
量词
所有的、任意一个
存在一个、至少有一个
符号
∀
∃
命题
含有 全称量词 的命题叫做全称量词命题
含有 存在量词 的命题叫做存在量词命题
命题
形式
“对M中任意一个x,p(x)成立”,可用符号简记为“ ∀x∈M,p(x) ”
“存在M中的元素x,p(x)成立”,可用符号简记为“ ∃x∈M,p(x) ”
3.全称量词命题和存在量词命题的否定
名称
全称量词命题
存在量词命题
结构
对M中任意一个x,p(x)成立
存在M中的元素x,p(x)成立
简记
∀x∈M,p(x)
∃x∈M,p(x)
否定
∃x∈M,p(x)
∀x∈M,p(x)
提醒 对没有量词的命题否定时,要结合命题的含义加上量词,再改变量词.
4.一些常用的正面叙述的词语及它们的否定词语表:
正面词语
等于(=)
大于(>)
小于(<)
是
都是
否定词语
不等于(≠)
不大于(≤)
不小于(≥)
不是
不都是
正面词语
至多有一个
至少有一个
任意的
所有的
一定
否定词语
至少有两个
一个也没有
某个
某些
不一定
二.【典例精析】
题型一:四种条件及其判定
例1:指出下列p是q的什么条件
(1)p :“φ=π”是q :“曲线y=sin(2x+φ)过坐标原点”的 条件
(2)若a∈R,则p :“(a-1)(a-2)=0”是q :“a=2”的 条件
(3)在△ABC中,设p:==;q:△ABC是正三角形,那么p是q的 条件
(4)已知A,B,C是三个随机事件,“A,B,C两两独立”是“”的 条件
【解析】(1)φ=π曲线y=sin(2x+φ)=-sin2x过坐标原点,反之,曲线y=sin(2x+φ)过坐标原点时,φ还可以取其他值.p是q的充分而不必要条件条件;(2)若(a-1)(a-2)=0,则a可以为1,反之,当a=2时,(a-1)(a-2)=0 p是q的必要而不充分条件条件;(3)若p成立,即==,由正弦定理可得===k.∴则q:△ABC是正三角形成立.反之,若a=b=c,∠A=∠B=∠C=60°,则==.因此pq且qp,即p是q的充要条件.(4)解析:一方面,考虑含有等可能的样本点,.则,故两两独立,但,故此时,不成立.另一方面,考虑含有等可能的样本点.则,故不独立,也即两两独立不成立.综上,“两两独立”是“”的既不充分也不必要条件.
【变式训练1】指出下列p是q的什么条件
(1)“|x|<1且|y|<1”是“点P(x,y)在圆x2+y2=1内”的 条件
(2)设{an}是等比数列,则“a1<a2<a3”是“数列{an}是递增数列”的 条件
(3)“x=”是“函数y=sin 2x取得最大值”的 条件
(4)在△ABC中,sin A>sin B是tan A>tan B 条件
【解析】(1)当x=y=时,x2+y2=>1,所以点P(x,y)不在圆内;反过来,当点P(x,y)在圆内时,x2+y2<1,所以x2<1,y2<1,所以|x|<1,|y|<1.因此,“|x|<1且|y|<1”是“点P(x,y)在圆x2+y2=1内”的必要不充分条件.(2){an}是递增数列,可得a1<a2<a3;反过来,由a1<a2<a3,得a1<a1q<a1q2,当a1>0时,q>1;当a1<0时,0<q<1.∴an+1-an=a1qn-1(q-1)>0,∴an+1>an,∴{an}是递增数列.因此,“a1<a2<a3”是“数列{an}是递增数列”的充要条件.(3)当x=时,y=sin 2x取最大值1;但当y=sin 2x取最大值1时,x不一定等于,比如x=π.因此“x=”是“函数y=sin 2x取得最大值”的充分不必要条件(4)取A=120°,B=30°,p⇒q,又取A=30°,B=120°,q⇒p,∴p是q的既不充分又不必要条件
题型二:全称量词命题与特称量词命题
例2:指出下列命题中,哪些是全称量词命题,哪些是特称量词命题,写出它们的否定形式,并判断否定形式的真假.
(1) 若a>0且a≠1,则对任意实数x,ax>0;
(2)对任意实数x1,x2,若x1<x2,则tanx1<tanx2;
(3) ∃T0∈R,使|sin(x+T0)|=|sinx|;
(4) ∃x0∈R,使x+1<0.
【解】(1)全称量词命题,其否定形式为:若a>0且a≠1,则∃x∈R,ax≤0,显然该命题为假命题.
(2) 全称量词命题,其否定形式为:∃x1,x2∈R,且x1<x2,使tanx1≥tanx2,该命题为真命题.例如取x1=0,x2=π,有x1<x2,但tanx1=tanx2=0,又当x1=0,x2=时,有x1<x2,但tan0=0,tan=-,所以tanx1>tanx2.
(3) 特称量词命题,其否定形式为:∀T∈R,|sin(x+T)|≠|sinx|,该命题是假命题.因为原命题为真命题.例如T0=π时,有|sin(x+π)|=|sinx|.
(4)特称量词命题,其否定形式为∀x∈R,x2+1≥0.因为x∈R时,x2≥0,∴x2+1≥1>0,所以为真命题.
【变式训练2】指出下列命题中,哪些是全称量词命题,哪些是特称量词命题,写出它们的否定形式,并判断否定形式的真假.
(1)存在一个无理数,它的平方是有理数;
(2)中国所有的江河都流入太平洋;
(3) ,;
(4) ,
【解】(1)特称量词命题,其否定形式为:任意一个无理数,它的平方不是有理数
,显然该命题为假命题;(2)全称量词命题,其否定形式为:中国有些江河不流入太平洋,该命题为真命题.(3)特称量词命题,其否定形式为:,,该命题是假命题.(4)全称量词命题,其否定形式为,,所以为真命题
题型三:命题与常用逻辑用语的综合问题
例3:(1)已知P={x|x2-8x-20≤0},非空集合S={x|1-m≤x≤1+m},x∈P是x∈S的充分不必要条件,则m的取值范围为 .
(2)已知命题“∃x∈R,使ax2-x+1≤0”是假命题,则实数a的取值范围是
【解析】:(1)由例题知P={x|-2≤x≤10}.∵x∈P是x∈S的充分不必要条件,∴P⫋S.∴[-2,10]⫋[1-m,1+m].∴或∴m≥9,则m的取值范围是[9,+∞).
(2)因为命题“∃x∈R,使ax2-x+2≤0”是假命题,所以命题“∀x∈R,ax2-x+1>0”是真命题,当a=0时,得x<1,不符合题意;当a≠0时,得解得a>.
【变式训练3】(1)设p:1<x<2;q:(x-a)(x-1)≤0.若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是 [2,+∞) .
(2)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
【解析】:(1)由题意知{x|1<x<2}⫋{x|(x-a)(x-1)≤0},则a>1,即{x|1<x<2}⫋{x|1≤x≤a},从而a≥2.(2)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.
三.【方法规律总结】
1.充分条件、必要条件的两种判定方法
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题;
(2)集合法:根据p,q对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围的推断问题.
2.应用充分、必要条件求解参数范围的方法
(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(不等式组)求解;
(2)要注意区间端点值的检验.尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号取决于端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.
3.对全称量词命题与存在量词命题进行否定的方法
(1)改写量词:全称量词改写为存在量词,存在量词改写为全称量词;
(2)否定结论:对于一般命题的否定只需直接否定结论即可.
4.全称量词命题与存在量词命题真假的判断方法
(1)全称量词命题:①要判断一个全称量词命题是真命题,必须对限定的集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立;②要判断一个全称量词命题是假命题,只要能举出集合M中的一个特殊值x=x0,使p(x0)不成立即可.
(2)存在量词命题:要判断一个存在量词命题是真命题,只要在限定的集合M中,找到一个x=x0,使p(x0)成立即可,否则这一存在量词命题就是假命题.
5.由命题的真假求参数的方法
(1)全称量词命题可转化为恒成立问题;
(2)存在量词命题可转化为存在性问题;
(3)全称量词、存在量词命题假可转化为它的否定命题真.
四,【课后练习作业】
一、单项选择题
1.命题“对任意x>0,x2+x>0”的否定是( )
A.存在x>0,x2+x>0 B.任意x>0,x2+x≤0
C.存在x>0,x2+x≤0 D.任意x≤0,x2+x>0
【答案】C【解析】先把任意“任意”改为存在“存在”,再把结论给予否定.故选C
2.下面有两个命题:①当a>0且a≠1时,存在一个实数x0,使ax0≤0.②负数的立方是负数.对这两个命题的类型判断正确的是( )
A.①是全称命题,②是特称命题B.①是特称命题,②是全称命题
C.①②都是特称命题 D.①②都是全称命题
【答案】B【解析】命题①含有存在量词“存在一个”,所以命题①是特称命题;命题②省略了全称量词“任何一个”,所以命题②是全称命题.故选B
3.设x∈R,则“|x-1|<1”是“x2-5x<0”的( )
A.充要条件B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】B【解析】不等式x2-5x<0的解集A={x|0<x<5},由|x-1|<1得-1<x-1<1,其解集B={x|0<x<2},则集合B是A的真子集,所以“x2-5x<0”是“|x-1|<1”的必要不充分条件,故选B
4.“x=2kπ+(k∈Z)”是“tan x=1”成立的( )
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
【答案】A【解析】x=2kπ+⇒tan x=tan(2kπ+)=tan=1,而tan x=1⇒x=kπ+(k∈Z),当k=2n+1时⇒/ x=2kπ+.故选A
5.在等差数列中,“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A【解析】当的公差时,由,得m是任意的正整数,
由,得,则“”是“”的必要不充分条件.故选:A.
6.下列命题中,真命题是( )
A.存在x∈[0,],sin x+cos x≥2 B.任意x∈(3,+∞),x2>2x+1
C.存在x∈R,x2+x=-1 D.任意x∈(,π),tan x>sin x
【答案】B【解析】对于A,sin x+cos x=sin(x+)≤,因此命题不成立;对于B,x2-(2x+1)=(x-1)2-2,显然当x>3时(x-1)2-2>0,因此命题成立;对于C,x2+x+1=(x+)2+>0,因此x2+x>-1对于任意实数x成立,所以命题不成立;对于D,当x∈(,π)时,tan x<0,sin x>0,显然命题不成立.故选B
7.由命题“存在x∈R,使e|x-1|-m≤0”是假命题,得m的取值范围是(-∞,a),则实数a的取值是( C )
A.(-∞,1) B.(-∞,2) C.1 D.2
【解析】由题意知,“对任意x∈R,e|x-1|-m>0”是真命题,分离变量得m<e|x-1|对任意x∈R成立,则有m<(e|x-1|)min=1.从而得m的取值范围是(-∞,1).则a=1
8.若函数f(x)=x2+(a∈R),则下列结论正确的是( C ).
A.∀a∈R,f(x)在(0,+∞)上是增函数
B.∀a∈R,f(x)在(0,+∞)上是减函数
C.∃a∈R,f(x)是偶函数D.∃a∈R,f(x)是奇函数
【解析】对于A只有在a≤0时f(x)在(0,+∞)上是增函数,否则不成立;对于B,如果a≤0就不成立;对于D若a=0,则f(x)为偶函数了,因此只有C是正确的,即对于a=0时有f(x)=x2是一个偶函数,因此存在这样的a,使f(x)是偶函数.
2. 多选题
9.对任意实数a,b,c,下列命题为真命题的是( ).
A.“a<5”是“a<3”的必要条件
B.“a+5是无理数”是“a是无理数”的充要条件
C.“a=b”是“ac=bc”的充要条件
D.“a≥2且b≥2”是“a2+b2≥4”的充分不必要条件
【答案】ABD;【解析】对于A,因为a<5表示的范围包含a<3表示的范围,所以“a<5”是“a<3”的必要条件,故A正确.对于B,a+5是无理数,则a是无理数,反之也成立,所以“a+5是无理数”是“a是无理数”的充要条件,故B正确.对于C,若a=b,则ac=bc,正确;取c=0,a=1,b=2,则ac=bc=0,但是a≠b,所以“a=b”是“ac=bc”的充分不必要条件,故C错误.对于D,若a≥2且b≥2,由不等式的性质可知a2≥4,b2≥4,则a2+b2≥8≥4成立;取a=-2,b=1,a2+b2=5≥4成立,显然a≥2不成立,b≥2也不成立,所以“a≥2且b≥2”是“a2+b2≥4”的充分不必要条件,故D正确.
10.下列说法正确的是( )
A.命题“”的否定是“”.
B.命题“”的否定是“”
C.“是“”的必要条件.
D.“”是“关于的方程有一正一负根”的充要条件
【答案】ABD【解析】对于A选项,命题“”的否定是“,”,故A选项正确;对于B选项,命题“,”的否定是“,”,故B选项正确;对于C选项,不能推出,例如,但;也不能推出,例如,而;所以“”是“”的既不充分也不必要条件,故C选项错误;对于D选项,关于x的方程有一正一负根,所以“”是“关于的方程有一正一负根”的充要条件,故D选项正确.故选:ABD.
11.若p:x2+x-6=0是q:ax+1=0的必要不充分条件,则实数a的值为( ).
A.2 B. C. D.3
【答案】BC【解析】:由x2+x-6=0,可得x=2或x=-3.对于方程ax+1=0,当a=0时,方程ax+1=0无解;当a≠0时,解方程ax+1=0,可得x=-.由题意知p⇒/ q,q⇒p,则可得a≠0,此时应有-=2或-=-3,解得a=-或a=.综上可得,a=-或a=.故选BC
三、填空题
12.“等边三角形都是等腰三角形”的否定是 存在一个等边三角形,它不是等腰三角形 .
【解析】全称量词命题的否定是存在量词命题.故命题的否定是存在一个等边三角形,它不是等腰三角形.
13.已知命题p:任意x∈R,存在m∈R,4x-2x+1+m=0,若命题非p是假命题,则实数m的取值范围是________.
【解析】若命题非p是假命题,则命题p是真命题,即关于x的方程4x-2x+1+m=0有实数解,而m=-4x+2x+1=-(2x-1)2+1,所以m≤1.
14.设p:(4x-3)2≤1;q:(x-a)(x-a-1)≤0,若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是________.
【解析】p:≤x≤1,q:a≤x≤a+1,易知p是q的真子集,∴∴0≤a≤.四、解答题
15.(1)若p:两条直线的斜率互为负倒数,q:两条直线互相垂直,则p是q的什么条件?
(2)若p:(3x-4)2>4,q:>0,则非p是非q的什么条件?
【解】 (1)∵两条直线的斜率互为负倒数,∴两条直线垂直.∴p⇒q,又∵一条直线的斜率不存在,另一条直线的斜率为0,两直线也垂直,∴q⇒/ p,∴p是q的充分不必要条件.
(2)解不等式(3x-4)2>4得p:{x|x>2或x<},∴p:{x|≤x≤2},解不等式>0,得q:{x|x>2或x<-1},∴q:{x|-1≤x≤2},∴p⇒q,q ⇒/p.∴p是q的充分不必要条件.
16.已知命题p:命题q:1-m≤x≤1+m,m>0,若非p是非q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
【解】p:x∈[-2,10],q:x∈[1-m,1+m],m>0,∵非p是非q的必要不充分条件,∴p⇒q且q ⇒/ p.∴[-2,10][1-m,1+m].∴∴m≥9.故m的取值范围是[9,+∞).
17.已知a,b是实数,求证:a4-b4-2b2=1成立的充要条件是a2-b2=1.
【证明】充分性:若a2-b2=1,则a4-b4-2b2=(a2+b2)(a2-b2)-2b2
=a2+b2-2b2=a2-b2=1,所以a2-b2=1是a4-b4-2b2=1成立的充分条件.
必要性:若a4-b4-2b2=1,则a4-(b2+1)2=0,即(a2+b2+1)(a2-b2-1)=0,
因为a,b是实数,所以a2+b2+1≠0,所以a2-b2-1=0,即a2-b2=1,所以a2-b2=1是a4-b4-2b2=1成立的必要条件.综上所述,a4-b4-2b2=1成立的充要条件是a2-b2=1.
18.已知m∈R,命题p:对任意x∈[0,1],不等式2x-2≥m2-3m恒成立;命题q:存在x∈[-1,1],使得m≤ax成立.
(1)若p为真命题,求m的取值范围;
(2)当a=1,若p和q中有一个为真,一个为假,求m的取值范围.
【解】(1)∵对任意x∈[0,1],不等式2x-2≥m2-3m恒成立,∴(2x-2)min≥m2-3m.即m2-3m≤-2.解得1≤m≤2.因此,若p为真命题时,m的取值范围是[1,2].(2)∵a=1,且存在x∈[-1,1],使得m≤ax成立,∴m≤1,命题q为真时,m≤1.∵p且q为假,p或q为真,∴p,q中一个是真命题,一个是假命题.当p真q假时,则 解得1<m≤2;当p假q真时, 即m<1.综上所述,m的取值范围为(-∞,1)∪(1,2]
19.已知两个关于x的一元二次方程mx2-4x+4=0和x2-4mx+4m2-4m-5=0,求两方程的根都是整数的充要条件.
【解】∵mx2-4x+4=0是一元二次方程,∴m≠0.又另一方程为x2-4mx+4m2-4m-5=0,且两方程都要有实根,∴解得m∈.∵两方程的根都是整数,故其根的和与积也为整数,∴∴m为4的约数.又∵m∈,∴m=-1或1.当m=-1时,第一个方程x2+4x-4=0的根为非整数;
而当m=1时,两方程的根均为整数,∴两方程的根均为整数的充要条件是m=1.
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