内容正文:
1.2 常用逻辑用语
课标要求
考情分析
1.理解充分条件、必要条件、充要条件的意义;理解判定定理与充分条件、性质定理与必要条件、数学定义与充要条件的关系.
2.理解全称量词与存在量词的意义;能正确地对全称量词命题和存在量词命题进行否定.
◎考点考法:本部分内容常与集合、函数、不等式等知识交汇考查,属于低频考点.多以选择题、填空题或解答题中某一部分的形式呈现,属于低档题.
◎核心素养:数学运算、逻辑推理.
[对应学生用书P5]
1.p是q的充分不必要条件,等价于¬q是¬p的充分不必要条件.
2.含有一个量词的命题的否定规律是“改量词,否结论”.
3.命题p和¬p的真假性相反,若判断一个命题的真假有困难时,可先判断此命题的否定的真假.
1.命题“∀x∈R,x2+x≥0”的否定是( )
A.∃x0∈R,x+x0≤0 B.∃x0∈R,x+x0<0
C.∀x∈R,x2+x≤0 D.∀x∈R,x2+x<0
解析 由全称量词命题的否定是存在量词命题知选项B正确.
答案 B
2.设命题p:∃x0>0,sin x0>1+cos x0,则¬p为( )
A.∀x≤0,sin x>1+cos x
B.∀x>0,sin x<1+cos x
C.∀x>0,sin x≤1+cos x
D.∀x≤0,sin x≤1+cos x
答案 C
3.(多选)下列命题为真命题的是( )
A.∀x∈R,x2>0
B.∀x∈R,-1≤sin x≤1
C.∃x∈R,2x<0
D.∃x∈R,tan x=2
解析 当x=0时,x2=0,所以A选项错误;当x∈R时,-1≤sin x≤1,所以B选项正确;因为2x>0,所以C选项错误;因为函数y=tan x∈R,所以D选项正确.
答案 BD
4.“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.
答案 B
5.若“∀x∈R,x2-ax-2a>0”是假命题,则实数a的取值范围是________.
解析 由题意得∃x∈R,x2-ax-2a≤0为真命题,所以Δ=a2+8a≥0,解得实数a的取值范围为(-∞,-8]∪[0,+∞).
答案 (-∞,-8]∪[0,+∞)
[对应学生用书P6]
考点一 充分、必要条件的判定 重难考点 师生共研
(1)(2024·枣庄二模)已知a>0,b>0,则“a+b>2”是“a2+b2>2”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)(2024·连云港调研)设m,n为非零向量,则“m·n<0”是“存在负数λ,使得m=λn”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] (1)若a>0,b>0,a+b>2,则a2+b2≥(a+b)2>2,充分性成立;
若a2+b2>2,可能a=,b=0.1,此时a+b<2,所以必要性不成立.
综上所述,“a+b>2”是“a2+b2>2”的充分不必要条件.故选A.
(2)由m·n<0,可得m,n的夹角为钝角或180°,不能推出m=λn;
由存在负数λ,使得m=λn,可得m,n共线且反向,夹角为180°,则m·n=-<0,
所以“m·n<0”是“存在负数λ,使得m=λn”的必要不充分条件,故选B.
[答案] (1)A (2)B
充分、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.
1.(2024·怀化二模)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如在等高处的截面面积恒相等,则体积相等.设A,B为两个同高的几何体,p:A,B的体积相等,q:A,B在等高处的截面面积恒相等,根据祖暅原理可知,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 由q⇒p,反之不成立.∴p是q的必要不充分条件.故选B.
答案 B
2.(2024·南昌一模)已知p:ln (a-1)>0,q:∃x>0,≤a,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 由ln (a-1)>0,得⇒a>2.
设p:A={a|ln (a-1)>0}=.
由∃x>0,≤a的否定为∀x>0,>a,
令f(x)==x+≥2,当且仅当x=时,又x>0,即x=1时等号成立,
若∀x>0,>a,则a<2,
若∃x>0,≤a,则a≥2,
设q:B=,因为,
所以p⇒q且q p,
所以p是q的充分不必要条件,故选A.
答案 A
考点二 充分、必要条件的应用 一题多变 母题探究
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,求实数m的取值范围.
[解析] 由题意知A={x|-2≤x≤10},
由x∈A是x∈B的必要条件,知B⊆A.
则解得0≤m≤3.
即实数m的取值范围是[0,3].
(变条件)本例中,若把“x∈A是x∈B的必要条件”改为“x∈A是x∈B的充分不必要条件”,求m的取值范围.
解析 ∵x∈A是x∈B的充分不必要条件,
∴AB,
则或解得m≥9,
故m的取值范围是[9,+∞).
充分条件、必要条件的应用一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意:
(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(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决定端点值的取舍,处理不当容易漏解或增解.
1.(多选)使≥1成立的一个充分不必要条件是( )
A.0<x<1 B.0<x<2
C.x<2 D.0<x≤2
解析 由≥1得0<x≤2,依题意知,由选项组成的集合应是(0,2]的真子集,故选AB.
答案 AB
2.(2024·德州二模)已知p:1<2x<4,q:x2-ax-1<0,若p是q的充分不必要条件,则( )
A.a≥ B.0<a≤
C.a>2 D.0<a≤2
解析 命题p:1<2x<4,即p:0<x<2,
因为p是q的充分不必要条件,显然当x=0时满足q:x2-ax-1<0,
所以当0<x<2时x2-ax-1<0恒成立,
则a>x-当0<x<2时恒成立,
又函数f(x)=x-在(0,2)上单调递增,且f(2)=,所以a≥.故选A.
答案 A
考点三 全称量词与存在量词 多维探究 发散思维
角度1 含量词的命题的否定
(1)命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是( )
A.任意一个有理数,它的平方是有理数
B.任意一个无理数,它的平方不是有理数
C.存在一个有理数,它的平方是有理数
D.存在一个无理数,它的平方不是有理数
(2)命题“∀x∈Z,|x|∈N”的否定为( )
A.∃x∈Z,|x|∉N B.∀x∈Z,|x|∉N
C.∃x∉Z,|x|∉N D.∀x∉Z,|x|∉N
[解析] (1)根据存在量词命题的否定为全称量词命题,需先将存在量词改为全称量词,然后否定结论,故该命题的否定为“任意一个无理数,它的平方不是有理数”.
(2)∵全称量词命题的否定是存在量词命题,
∴命题“∀x∈Z,|x|∈N”的否定为“∃x∈Z,|x|∉N”.故选A.
[答案] (1)B (2)A
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.
角度2 含量词的命题的真假判断
(多选)下列命题为假命题的是( )
A.∃x∈R,ln (x2+1)<0
B.∀x>2,2x>x2
C.∃α,β∈R,sin (α-β)=sin α-sin β
D.∀x∈(0,π),sin x>cos x
[解析] 因为x2+1≥1,所以ln (x2+1)≥0,故A是假命题;当x=3时,23<32,故B是假命题;当α=β=0时,sin (α-β)=sin α-sin β,故C是真命题;当x=∈(0,π)时,sin x=,cos x=,sin x<cos x,故D是假命题,故选ABD.
[答案] ABD
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.
角度3 含量词的命题的应用
若命题“∃x∈R,使得3x2+2ax+1<0”是假命题,则实数a的取值范围是________.
[解析] 命题“∃x∈R,使得3x2+2ax+1<0”是假命题,即“∀x∈R,3x2+2ax+1≥0”是真命题,故Δ=4a2-12≤0,解得-≤a≤.
[答案] [-,]
根据命题的真假求参数的值(范围)的思路
与全称量词命题或存在量词命题真假有关的参数的取值范围问题,本质是恒成立问题或有解问题.解决此类问题时,可以直接求解,也可以利用等价命题将条件合理转化,得到关于参数的方程或不等式(组),再通过解方程或不等式(组)求出参数的值或范围.
1.命题“∀x∈R,∃n∈N*,使得n≤x2”的否定形式是( )
A.∀x∈R,∃n∈N*,使得n>x2
B.∀x∈R,∀n∈N*,使得n>x2
C.∃x∈R,∃n∈N*,使得n>x2
D.∃x∈R,∀n∈N*,使得n>x2
解析 ∀改写为∃,∃改写为∀,n≤x2的否定是n>x2,则该命题的否定形式为“∃x∈R,∀n∈N*,使得n>x2”.
答案 D
2.(多选)下列命题是真命题的是( )
A.∀x∈R,-x2-1<0
B.∀n∈Z,∃m∈Z,nm=m
C.所有圆的圆心到其切线的距离都等于半径
D.存在实数x,使得=
解析 ∀x∈R,-x2≤0,所以-x2-1<0,故A项是真命题;
当m=0时,nm=m恒成立,故B项是真命题;
任何一个圆的圆心到其切线的距离都等于半径,故C项是真命题;
因为x2-2x+3=(x-1)2+2≥2,
所以≤<,故D项是假命题.
答案 ABC
3.“m>2”是“∀x∈R,x2+2(m-1)x+m2-1>0为真命题”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 若∀x∈R,x2+2(m-1)x+m2-1>0,则Δ=4(m-1)2-4(m2-1)<0,解得m>1,因为(2,+∞)(1,+∞),所以“m>2”是“∀x∈R,x2+2(m-1)x+m2-1>0为真命题”的充分不必要条件.故选A.
答案 A
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