内容正文:
高考总复习 数学
第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
第二节 常用逻辑用语
必居其一且仅居其一
必备知识 基础落实
⇒
⇔
充分
必要
充分
必要
充分必要
必备知识 基础落实
∀
∃
必备知识 基础落实
∃x∈M,¬p(x)
∀x∈M,¬p(x)
必备知识 基础落实
√
√
√
√
必备知识 基础落实
B
必备知识 基础落实
B
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
D
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
C
必备知识 基础落实
必备知识 基础落实
考点
充分、必要条件的判断(自主练通)
C
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
B
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
BC
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
考点
已知充分、必要条件求参数的
取值范围(或值) (讲练融通)
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
A
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
考点
全称命题与特称命题(多维贯通)
D
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
D
关键能力 精准突破
D
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
B
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
C
关键能力 精准突破
AD
关键能力 精准突破
关键能力 精准突破
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课标解读
1.理解充分条件、必要条件、充要条件的意义,并能根据充分、必要、充要条件确定参数的取值范围.
2.理解全称命题与特称命题的含义.
3.能正确地对含有一个量词的命题进行否定.
1.命题
(1)命题的概念:判断可能成立,也可能不成立,两者__________________的语句叫作命题.
(2)命题的否定:如果p是一个命题,则“p不成立”也是一个命题,叫作p的否定,记作¬p.读作“非p”.显然,p也是¬p的否定.在p和¬p两者之中,一定有一个为真有一个为假.
(3)逆命题:命题的条件和结论互换了位置,这时称一个是另一个的逆命题.
2.充分条件与必要条件
命题真假
“若p,则q”是真命题
“若p,则q”是假命题
“若p,则q”和“若q,则p”都是真命题
推出关系
p___q
pq
p___q
条件关系
p叫作q的____条件,q叫作p的____条件
p不是q的____条件,q不是p的____条件
p是q的________条件,简称充要条件
3.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
“任意”“所有”“每一个”等
__
存在量词
“存在某个”“至少有一个”等
__
4.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
语言表示
符号表示
命题的否定
全称量词命题
对M的任一个元素x,有p(x)成立
∀x∈M,p(x)
______________
存在量词命题
存在M的某个元素x,使p(x)成立
∃x∈M,p(x)
______________
1.判断正误
(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)“有的等差数列也是等比数列”是特称命题.( )
(4)“三角形内角和是180°”是全称命题.( )
2.(2024·深圳二模)命题“∀a∈N+,2a≥a2”的否定是( )
A.∃a∈N+,2a≥a2
B.∃a∈N+,2a<a2
C.∀a∈N+,2a<a2
D.∀a∈N+,2a>a2
解析:“∀a∈N+,2a≥a2”是全称量词命题,它的否定是存在量词命题“∃a∈N+,2a<a2”.故选B.
3.(2023·天津卷)“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.既不充分也不必要条件
解析:由a2=b2,则a=±b,当a=-b≠0时,a2+b2=2ab不成立,充分性不成立.
由a2+b2=2ab,则(a-b)2=0,即a=b,显然a2=b2成立,必要性成立.
所以“a2=b2”是“a2+b2=2ab”的必要不充分条件.故选B.
4.已知p:ab≤1,q:a+b≤2,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:当a=-1,b=4时,p不能推出q;
当a=-2,b=-2时,q不能推出p,
所以p是q的既不充分也不必要条件.
故选D.
5.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
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;由指数函数的性质知D是真命题.
6.(忽视二次项系数的讨论致误)命题“∀x∈R,ax2-ax+1>0”为真命题,则实数a的取值范围是______.
答案:[0,4)
解析:①当a=0时,1>0恒成立,
∴a=0满足条件,
②当a≠0时, eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\ (\a\vs4\al\co1(a>0,,Δ=a2-4a<0,)))) 解得0<a<4.
综上,实数a的取值范围是[0,4).
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
解析: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.已知a,b均为不等于0的实数,则“ eq \f(a,b) + eq \f(b,a) ≥2”是“a>0,b>0”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:由 eq \f(a,b) + eq \f(b,a) ≥2,得 eq \f(a,b) + eq \f(b,a) -2= eq \f(a2+b2-2ab,ab) = eq \f((a-b)2,ab) ≥0,
于是ab>0,则a>0,b>0或a<0,b<0,所以充分性不成立;
反之,当a>0,b>0时, eq \f(a,b) + eq \f(b,a) ≥2 eq \r(\f(a,b)·\f(b,a)) =2(当且仅当a=b时,取等号),则必要性成立,故选B.
3.(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.“ eq \f(1,a) > eq \f(1,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
解析:当c=0时,由ac=bc不能得出a=b,A错误; eq \f(1,a) > eq \f(1,b) 与a<b相互之间不能推导,如a=2,b=-1时,满足 eq \f(1,a) > eq \f(1,b) 但不满足a<b,反之若a=-1,b=2,满足a<b但不满足 eq \f(1,a) > eq \f(1,b) ,∴“ eq \f(1,a) > eq \f(1,b) ”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,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.
【例1】 已知集合A={x|x2-8x-20≤0},非空集合B={x|1-m≤x≤1+m}.若“x∈A”是“x∈B”的必要条件,求m的取值范围.
解:由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,所以A={x|-2≤x≤10}.
由“x∈A”是“x∈B”的必要条件,知B⊆A.
又B为非空集合,则 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\ (\a\vs4\al\co1(1-m≤1+m,,1-m≥-2, 解得0≤m≤3.,1+m≤10,))))
所以m的取值范围是[0,3].
【变式探究】 若将本例中条件改为“若“x∈A”是“x∈B”的必要不充分条件”,求m的取值范围.
解:由“x∈A”是“x∈B”的必要不充分条件,知BA,
又B为非空集合,所以 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\ (\a\vs4\al\co1(1-m≤1+m,,1-m≥-2,,1+m<10)))) 或 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\ (\a\vs4\al\co1(1-m≤1+m,,1-m>-2,,1+m≤10,))))
解得0≤m≤3或0≤m<3,
所以0≤m≤3,
故m的取值范围是[0,3].
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.
【练1】 已知集合A=[-2,5],B=[m+1,2m-1].若“x∈B”是“x∈A”的充分不必要条件,则m的取值范围是( )
A.(-∞,3]
B.(2,3]
C.∅
D.[2,3]
解析:若“x∈B”是“x∈A”的充分不必要条件,则BA,
所以m+1≥2m-1,或 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m+1<2m-1,,m+1≥-2,,2m-1≤5,)) 等号不能同时取得,解得m≤3,即m的取值范围是(-∞,3].
【练2】 (2024·宣城八校联考)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}是{x|x<-2或x>3}的真子集,即a≥3,故a的最小值为3.
角度1 含有一个量词的命题的否定
【例2】 (2024·开封一模)设命题p:∀x∈R,ex≥x+1,则¬p是( )
A.∀x∈R,ex≤x+1
B.∀x∈R,ex<x+1
C.∃x∈R,ex≤x+1
D.∃x∈R,ex<x+1
解析:∀x∈R,ex≥x+1的否定是∃x∈R,ex<x+1.故选D.
对全称(特称)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.
【练3】 命题“∃x∈R,x2=1”的否定形式是( )
A.∃x∈R,x≠1或x≠-1
B.∃x∈R,x≠1且x≠-1
C.∀x∈R,x≠1或x≠-1
D.∀x∈R,x≠1且x≠-1
解析:由特称量词命题的否定形式得:命题“∃x∈R,x2=1”的否定形式是“∀x∈R,x≠1且x≠-1”.故选D.
【练4】 (2024·潍坊二模)十七世纪,数学家费马提出猜想:“对任意正整数n>2,关于x,y,z的方程xn+yn=zn 没有正整数解”,经历三百多年,1995年数学家安德鲁·怀尔斯给出了证明,使它终成费马大定理,则费马大定理的否定为( )
A.对任意正整数n,关于x,y,z的方程xn+yn=zn 都没有正整数解
B.对任意正整数n>2,关于x,y,z的方程xn+yn=zn 至少存在一组正整数解
C.存在正整数n≤2,关于x,y,z的方程xn+yn=zn 至少存在一组正整数解
D.存在正整数n>2,关于x,y,z的方程xn+yn=zn 至少存在一组正整数解
解析:命题的否定形式为换量词,否结论,故只有D满足题意.故选D.
角度2 含有一个量词的命题的真假判断
【例3】 (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
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.
判断含有一个量词的命题真假的方法
(1)判定全称命题“∀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)要判断特称命题是真命题,只要在限定集合内找到一个x,使p(x)成立即可.
【练5】 (2024·咸阳一模)已知命题p:存在x∈[1,+∞),使得(log23)x>1,则下列说法正确的是( )
A.¬p:任意x∈[1,+∞),使得(log23)x<1
B.¬p:不存在x∈[1,+∞),使得(log23)x<1
C.¬p:任意x∈[1,+∞),使得(log23)x≤1
D.¬p:任意x∈(-∞,1),使得(log23)x≤1
解析:因为特称量词命题的否定是全称量词命题,所以¬p:“任意x∈[1,+∞),使得(log23)x≤1”.
【练6】 (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+ eq \r(2) 的值恒为正数
C.∀x∈R,x4<x5
D.∃x∈R,x2-2x+1≤0
解析:当a=1时,y=2x+2-x在R上为偶函数,故A为真命题;y=sin x+cos x+ eq \r(2) = eq \r(2) ·sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,4))) + eq \r(2) ,当sin (x+ eq \f(π,4) )=-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.
$$