内容正文:
第二节 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.
知识点一 全称量词与存在量词
1.全称量词和存在量词
量词名称
常见量词
符号表示
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、有些、某些等
∃
2.全称量词命题、存在量词命题及含一个量词的命题的否定
命题名称
全称量词命题
存在量词命题
语言表示
对集合M中的所有元素x,p(x)
存在集合M中的元素x,p(x)
简记
∀x∈M,p(x)
∃x∈M,p(x)
否定
∃x∈M,¬p(x)
∀x∈M,¬p(x)
知识点二 充分条件、必要条件与充要条件
当p⇒q时,称p是q的充分条件,q是p的必要条件;当pq时,称p不是q的充分条件,q不是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B⇒/ A;A的充分不必要条件是B是指B⇒A且A\x(\a\al(⇒/) B,在解题中要弄清它们的区别,以免出现错误.,(2)在判断充分、必要条件时,小范围可以推大范围,大范围不可以推小范围,如x>2(小范围)⇒x>1(大范围),x>1(大范围)⇒/ x>2(小范围).
一、辨析正误(在括号内打“√”或“×”)
(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.( √ )
二、版本互鉴
1.(人教A版必修第一册P34 T5改编)“a>b”是“ac2>bc2”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:B
2.(人教A版必修第一册P35 T6改编)下列命题中的假命题是( )
A.∃x∈R,lg x=1
B.∃x∈R,sin x=0
C.∀x∈R,x3>0
D.∀x∈R,2x>0
C 解析:当x=10时,lg x=1,故A是真命题;当x=0时,sin x=0,故B是真命题;当x=-1时,x3<0,故C是假命题;由指数函数的值域知D是真命题.
3.(人教B版必修第一册P42 T9改编)设a,b∈R且ab≠0,则“ab>1”是“a>”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:D
4.(苏教版必修第一册P47 T10)若命题“∀x∈R,x2+1>m”是真命题,则实数m的取值范围为________.
答案:(-∞,1)
考点 含量词的命题的否定(自悟通)
1.(2025·河北石家庄统考)已知命题p:∀x∈[0,+∞),ln (x2+1)≥0,则¬p为( )
A.∃x∈(-∞,0),ln (x2+1)<0
B.∃x∈[0,+∞),ln (x2+1)<0
C.∀x∈(-∞,0),ln (x2+1)<0
D.∀x∈[0,+∞),ln (x2+1)<0
B 解析:因为命题p:∀x∈[0,+∞),ln (x2+1)≥0,所以¬p:∃x∈[0,+∞),ln (x2+1)<0,故A,C,D错误.故选B.
2.(2025·湖北襄阳四中模拟)已知命题p:∀x≥0,ex≥1或sin x<1,则¬p为( )
A.∃x<0,ex<1且sin x≥1
B.∃x≥0,ex<1且sin x≥1
C.∃x≥0,ex<1或sin x≥1
D.∃x<0,ex≥1或sin x≤1
B 解析:命题是全称命题,因为命题p:∀x≥0,ex≥1或sin x<1,所以¬p:∃x≥0,ex<1且sin x≥1.
对全称(存在)量词命题进行否定的方法
(1)找到命题所含的量词,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.
考点 含量词的命题的真假判定(自悟通)
1.(2024·新课标Ⅱ卷)已知命题p:∀x∈R,|x+1|>1;命题q:∃x>0,x3=x.则( )
A.p和q都是真命题
B.¬p和q都是真命题
C.p和¬q都是真命题
D.¬p和¬q都是真命题
B 解析:通解 因为∀x∈R,|x+1|≥0,所以命题p为假命题,所以¬p为真命题.因为x3=x,所以x3-x=0,所以x(x2-1)=0,即x(x+1)(x-1)=0,解得x=-1或x=0或x=1,所以∃x>0,使得x3=x,所以命题q为真命题,所以¬q为假命题,所以¬p和q都是真命题,故选B.
优解(特殊值法) 在命题p中,当x=-1时,|x+1|=0,所以命题p为假命题,¬p为真命题.在命题q中,因为立方根等于本身的实数有-1,0,1,所以∃x>0,使得x3=x,所以命题q为真命题,¬q为假命题,所以¬p和q都是真命题,故选B.
2.(多选)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,x4<x5
D.∃x∈R,x2-2x+1≤0
AD 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 (x+)+,当sin (x+)=-1时,y=0,故B为假命题;当x=0时,x4=x5,故C为假命题;x2-2x+1=(x-1)2,当x=1时,x2-2x+1=0,故D为真命题.
判断含有一个量词的命题真假的方法
(1)要判断全称量词命题“∀x∈M,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)要判断存在量词命题“∃x∈M,p(x)”是真命题,只要在限定集合内找到一个x,使p(x)成立.
考点3 充分、必要条件(精研通)
考法 充分、必要条件的判定
【例1】 (1)(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
(2)(2022·浙江卷)设x∈R,则“sin x=1”是“cos x=0”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
(1)C (2)A 解析:(1)由函数y=x3单调递增可知,若a3=b3,则a=b;由函数y=3x单调递增可知,若3a=3b,则a=b.故“a3=b3”是“3a=3b”的充要条件,故选C.
(2)方法一 由sin x=1,得x=2kπ+(k∈Z),则cos (2kπ+)=cos =0,故充分性成立;又由cos x=0,得x=kπ+(k∈Z),而sin (kπ+)=1或-1,故必要性不成立.所以“sin x=1”是“cos x=0”的充分不必要条件.
方法二 由sin x=1,得x=2kπ+(k∈Z),则cos (2kπ+)=cos =0,故充分性成立;又cos =0,sin =-1,故必要性不成立.所以“sin x=1”是“cos x=0”的充分不必要条件.
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成立的对象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.
1.(2024·山东潍坊一模)“b∈(-2,2)”是“∀x∈R,x2-bx+1≥0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
A 解析:若∀x∈R,x2-bx+1≥0成立,则Δ=(-b)2-4≤0,即-2≤b≤2.
所以“b∈(-2,2)”是“∀x∈R,x2-bx+1≥0成立”的充分不必要条件.
2.(2024·江苏盐城高三期末)不等式x->0成立的一个充分条件是( )
A.x<-1 B.x>-1
C.-1<x<0 D.0<x<1
C 解析:x->0⇔>0⇔x(x+1)(x-1)>0⇔x>1或-1<x<0.因为{x|-1<x<0}{x|x>1或-1<x<0},所以不等式x->0成立的一个充分条件是-1<x<0.
考法2 充分、必要条件的应用
【例2】 (2025·山东昌乐二中模拟)已知条件p:|x+1|>2,条件q:x>a,且¬p是¬q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.(-∞,1]
C.[-3,+∞) D.(-∞,-3]
A 解析:¬p:|x+1|≤2,解得-3≤x≤1,¬q:x≤a,因为¬p是¬q的充分不必要条件,所以[-3,1](-∞,a],即a≥1.
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)要注意区间端点值的检验.
(2025·安徽六安模拟)若“x2-x-6>0”是“x>a”的必要不充分条件,则a的最小值为________.
答案:3 解析:由x2-x-6>0,解得x<-2或x>3.因为“x2-x-6>0”是“x>a”的必要不充分条件,所以{x|x>a}{x|x<-2或x>3},所以a≥3,故a的最小值为3.
考点4 含量词的命题的应用(精研通)
【例3】 (1)已知命题p:∀x∈R,x2-a≥0;命题q:∃x∈R,x2+2ax+2-a=0.若命题p,q都是真命题,则实数a的取值范围为________.
(2)已知f(x)=ln (x2+1),g(x)=-m,若∀x1∈[0,3],∃x2∈[1,2],使得f(x1)≥g(x2),则实数m的取值范围是________.
(1)(-∞,-2] (2) 解析:(1)由命题p为真,得a≤0,由命题q为真,得Δ=4a2-4(2-a)≥0,即a≤-2或a≥1,所以a≤-2.
(2)当x∈[0,3]时,f(x)min=f(0)=0,当x∈[1,2]时,g(x)min=g(2)=-m,由题意得f(x)min≥g(x)min,即0≥-m,所以m≥.
(1)已知命题的真假,可根据每个命题的真假利用集合的运算求解参数的取值范围.
(2)对于含量词的命题中求参数的取值范围的问题,可根据命题的含义,利用函数值域(或最值)解决.
已知命题“∃x∈R,4x2+(a-2)x+≤0”是假命题,则实数a的取值范围为________.
答案:(0,4) 解析:因为命题“∃x∈R,4x2+(a-2)x+≤0”是假命题,所以其否定“∀x∈R,4x2+(a-2)x+>0”是真命题,则Δ=(a-2)2-4×4×=a2-4a<0,解得0<a<4.
[分级练(2)见P272]
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