内容正文:
第2节 常用逻辑用语
课标解读
1.理解充分条件、必要条件、充要条件的意义.
2.理解全称量词与存在量词的意义.
[对应学生用书P5]
1.充分条件、必要条件与充要条件的概念
当命题“若p,则q”是真命题时,称p是q的充分条件,q是p的必要条件
p是q的充分不必要条件
p⇒q且qp
p是q的必要不充分条件
pq且q⇒p
p是q的充要条件
p⇔q
p是q的既不充分也不必要条件
pq且qp
(1)A是B的充分不必要条件是指:A⇒B且BA.(2)A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.全称量词与存在量词
(1)全称量词:在命题中,诸如“所有”“每一个”“任意”“任何”“一切”这样的词叫作全称量词,用符号“∀”表示.
(2)存在量词:在命题中,诸如“有些”“有一个”“存在”这样的词叫作存在量词,用符号“∃”表示.
3.全称量词命题和存在量词命题
名称
全称量词命题
存在量词命题
定义
在给定集合中,断言所有元素都具有同一种性质的命题叫作全称量词命题
在给定集合中,断言某些元素具有一种性质的命题叫作存在量词命题
简记
∀x∈M,有p(x)
∃x∈M,使p(x)
否定
∃x∈M,x不具有性质p(x)
∀x∈M,x不具有性质p(x)
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若已知p:x>1和q:x≥1,则p是q的充分不必要条件.( √ )
(2)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.( √ )
(3)“若p不成立,则q不成立”等价于“若q成立,则p成立”.( √ )
(4)“有的等差数列也是等比数列”是存在量词命题.( √ )
(5)“三角形内角和是180°”是全称量词命题.( √ )
2.(2025·北京北师大实验中学月考)设p:x<3,q:(x+1)(x-3)<0,则p是q成立的( )
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
C 解析:由(x+1)(x-3)<0得-1<x<3,即q:-1<x<3,显然{x|-1<x<3}{x|x<3},
所以p是q成立的必要不充分条件.故选C.
3.(多选)下列命题为真命题的是( )
A.任意实数的平方大于或等于0
B.对任意实数a,二次函数y=x2+a的图象关于y轴对称
C.存在整数x,y,使得2x+4y=3
D.存在一个无理数,它的立方是有理数
答案:ABD
4.命题“∀a∈R,一元二次方程x2-ax-1=0有实根”的否定为 .
答案:∃a∈R,一元二次方程x2-ax-1=0无实根
5.已知p:x>a是q:2<x<3的必要不充分条件,则实数a的取值范围是 .
答案:(-∞,2]
6.若“∀x∈[0,],tan x≤m”是真命题,则实数m的最小值为 .
答案:1 解析:∵函数y=tan x在上单调递增,∴ymax=tan =1.依题意知,m≥ymax,即m≥1,∴m的最小值为1.
[对应学生用书P6]
考点 充分、必要条件的判断(自主练通)
1.(2023·天津高考)“a2=b2”是“a2+b2=2ab”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.既不充分又不必要条件
B 解析:方法一 若a2=b2,则当a=-b≠0时,有a2+b2=2a2,2ab=-2a2,即a2+b2≠2ab,所以由a2=b2 a2+b2=2ab;若a2+b2=2ab,则有a2+b2-2ab=0,即(a-b)2=0,所以a=b,则有a2=b2,即a2+b2=2ab⇒a2=b2.所以“a2=b2”是“a2+b2=2ab”的必要不充分条件.故选B.
方法二 因为“a2=b2”⇔“a=-b或a=b”,“a2+b2=2ab”⇔“a=b”,所以本题可以转化为判断“a=-b或a=b”与“a=b”的关系,又“a=-b或a=b”是“a=b”的必要不充分条件,所以“a2=b2”是“a2+b2=2ab”的必要不充分条件.故选B.
2.(2023·全国甲卷)设甲:sin2α+sin2β=1,乙:sinα+cos β=0,则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
B 解析:甲等价于sin2α=1-sin2β=cos2β,等价于sinα=±cos β,所以由甲不能推导出sin α+cos β=0,所以甲不是乙的充分条件;由sin α+cos β=0,得sin α=-cos β,平方可得sin2α=cos2β=1-sin2β,即sin2α+sin2β=1,所以由乙可以推导出甲,则甲是乙的必要条件.综上,选B.
3.(2024·北京卷)设a,b是向量,则“(a+b)·(a-b)=0”是“a=-b或a=b”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
B 解析:由(a+b)·(a-b)=0,得a2-b2=0,即|a|2-|b|2=0,所以|a|=|b|,当a=(1,1),b=(-1,1)时,|a|=|b|,但a≠b且a≠-b,故充分性不成立;当a=-b或a=b时,(a+b)·(a-b)=0,故必要性成立.所以“(a+b)·(a-b)=0”是“a=-b或a=b”的必要不充分条件.
4.(多选)下列说法正确的是( )
A.“ac=bc”是“a=b”的充分不必要条件
B.“>”是“a<b”的既不充分也不必要条件
C.若“x∈A”是“x∈B”的充分条件,则A⊆B
D.“a>b>0”是“an>bn(n∈N,n≥2)”的充要条件
BC 解析:当c=0时,由ac=bc不能得出a=b,A错误;>与a<b相互不能推导,如a=2,b=-1时,满足>但不满足a<b,反之若a=-1,b=2,满足a<b但不满足>,∴“>”是“a<b”的既不充分也不必要条件,B正确;由充分、必要条件与集合之间的包含关系可知C正确;由a>b>0能得出an>bn(n∈N,n≥2),当a=-4,b=-2时,a2>b2,但a<b,D错误.
判断充分、必要条件的两种方法
(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表示的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及字母范围的推断问题.
考点 充分、必要条件的应用(讲练融通)
【例1】已知“x>k”是“<1”的充分不必要条件,则实数k的取值范围为( )
A.(-∞,-1] B.[1,+∞)
C.[2,+∞) D.(2,+∞)
思维
导引
学科素养
本题主要考查逻辑推理、数学运算等学科素养
思路点拨
先解出不等式,再根据集合角度下的充分、必要条件的关系求解
C 解析:由<1,得>0,即(x+1)(x-2)>0,解得x<-1或x>2,
由题意可得{x|x>k}{x|x<-1或x>2},所以k≥2,因此,实数k的取值范围是[2,+∞).
已知充分、必要条件求参数取值范围的解题策略
(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(或不等式组)求解.
(2)注意区间端点值的检验.
(3)注意条件的等价变形.
【练1】 命题“∀x∈[1,3],有x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥9 B.a≤9
C.a≥10 D.a≤10
C 解析:命题“∀x∈[1,3],有x2-a≤0”⇔“∀x∈[1,3],有x2≤a”⇔9≤a.则“a≥10”是命题“∀x∈[1,3],有x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件.
考点 全称量词命题与存在量词命题(多维贯通)
考向1 含有一个量词的命题的否定
【例2】 命题“∃x≥0,使x2-2x-3≤0”的否定是 .
答案:∀x≥0,有x2-2x-3>0 解析:命题为存在量词命题,则命题的否定为“∀x≥0,有x2-2x-3>0”.
对全称(存在)量词命题进行否定的方法
(1)找到命题中所含的量词,没有量词的要结合命题的含义先加上量词,再改变量词;
(2)对原命题的结论进行否定.
【练2】 (2024·漳州二模)已知命题p:∀x≥0,ln (1+x)≥x-,则命题p的否定为( )
A.∀x≥0,有ln (1+x)<x-
B.∃x≥0,使ln (1+x)<x-
C.∀x<0,有ln (1+x)<x-
D.∃x<0,使ln (1+x)<x-
B 解析:根据含有全称量词命题的否定可知,命题p:∀x≥0,有ln (1+x)≥x-,则命题p的否定为∃x≥0,使ln (1+x)<x-.故选B.
考向2 含有一个量词的命题的真假判断
【例3】 下列命题中,真命题是( )
A.∃x∈R,使sin2()+cos2()=
B.∀x∈(0,),有sinx>cos x
C.∃x∈R,使x2+x=-2
D.∀x∈(0,+∞),有ex>x+1
D 解析:∀x∈R,均有sin2()+cos2()=1,故A是假命题;当x∈(0,)时,sinx<cos x,故B是假命题;∵方程x2+x+2=0对应的判别式Δ=1-8<0,∴x2+x+2=0无解,∴∃x∈R,使x2+x=-2是假命题,故C是假命题;令f(x)=ex-x-1,则f′(x)=ex-1,当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0恒成立,则f(x)在(0,+∞)上单调递增,故f(x)>f(0)=0,即∀x∈(0,+∞),有ex>x+1.
判断含有一个量词的命题真假的方法
(1)判断全称量词命题“∀x∈M,有p(x)”是真命题,需要对集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立;
(2)判断存在量词命题“∃x∈M,使p(x)”是真命题,只要在限定集合内找到一个x,使p(x)成立即可.
【练3】 下列命题中为假命题的是( )
A.∀x∈R,有ex>0
B.∀x∈N,有x2>0
C.∃x0∈R,使ln x0<1
D.∃x0∈N*,使sin =1
B 解析:由函数y=ex的图象可知,∀x∈R,有ex>0,故A为真命题;当x=0时,x2=0,故B为假命题;当x0= 时,ln =-1<1,故C为真命题;当x0=1时,sin =1,故D为真命题.
【练4】 (多选)(2025·北京师大附中月考)下列命题是真命题的是( )
A.∃a∈R,使函数y=2x+a·2-x在R上为偶函数
B.∀x∈R,函数y=sin x+cos x+的值恒为正数
C.∃x∈R,使2x<x2
D.∀x∈(0,+∞),有()x>logx
AC 解析:当a=1时,y=2x+2-x为偶函数,故A为真命题;
y=sin x+cos x+=sin +,
当sin =-1时,y=0,故B为假命题;
当x∈(2,4)时,2x<x2,故C为真命题;
当x=时,∈(0,1),log=1,
∴<log,故D为假命题.
[课时作业(二)见P304]
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