内容正文:
专题02常用逻辑用语
目录概览
A考点精研・竞赛考点专项攻坚
考点一 充分条件与必要条件的判断 3
考点二 充分、必要、充要条件的探求 5
考点三 充分、必要、充要条件的证明 7
考点四 由充分、必要条件求参 11
考点五 全称量词命题与存在量词命题的否定 14
考点六 全称量词命题与存在量词命题及其否定的真假 15
考点七 由全称量词命题与存在量词命题真假求参 17
考点八 含有一个量词的命题与充分必要性的综合 20
B实战进阶・竞赛选拔模拟特训(精选各地竞赛、强基试题14道)
【归纳重点知识】
知识点01 充分条件与必要条件
1.命题的概念
用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.
2.充分条件与必要条件的相关概念
若,则是的充分条件,是的必要条件.
若,则是的充要条件(充分必要条件).
知识点02 全称量词与存在量词
1.全称量词与存在量词
量词名称
常见量词
表示符号
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、有一个、某个、有些、某些等
∃
2.全称量词命题与存在量词命题
命题名称
命题结构
命题简记
全称量词命题
对M中任意一个x,有成立
存在量词命题
存在M中的一个,使成立
3.全称命题、特称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中任意一个x,有成立
存在量词命题
存在M中的一个x0,使成立
【熟记重要结论】
1.集合法与充分性、必要性
若A={x|p(x)},B={x|q(x)},则
(1)若A⊆B,则p是q的充分条件;
(2)若A⊇B,则p是q的必要条件;
(3)若A=B,则p是q的充要条件;
(4)若AB,则p是q的充分不必要条件;
(5)若AB,则p是q的必要不充分条件;
(6)若AB且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.
总结:小推大,大不可推小.
2.常用的正面叙述词语和它的否定词语
正面词语
等于(=)
大于(>)
小于(<)
是
否定词语
不等于(≠)
不大于(≤)
不小于(≥)
不是
正面词语
都是
任意的
所有的
至多有一个
至少有一个
否定词语
不都是
某个
某些
至少有两个
一个也没有
3.命题否定真假的判断
因为命题p与非p的真假性相反,所以不管是全称量词命题还是存在量词命题,当其真假不易判断时,可先判断其否定的真假.
考点一 充分条件与必要条件的判断
1.若,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可
【详解】充分性:当时,可得,故充分性成立;
必要性:当时,可得,故必要性成立;
所以“”是“”的充要条件,故C正确.
故选:C.
2.“其身正,不令而行;其身不正,虽令不从”出自《论语·子路》.意思是:当政者本身言行端正,不用发号施令,大家自然起身效法,政令将会畅行无阻;如果当政者本身言行不正,虽下命令,大家也不会服从遵守.根据上述材料,“身正”是“令行”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】C
【分析】结合题意判断“身正”和“令行”之间的逻辑关系,即得答案.
【详解】由题意:其身正,不令而行,即身正令行,故“身正”是“令行”的充分条件;
又其身不正,虽令不从,即令行身正,所以“身正”是“令行”的必要条件,
综合知“身正”是“令行”的充要条件,
故选:C.
3.已知集合,则“”是“”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
【答案】A
【分析】根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】由,可得,又,所以,
由,得,
因此“”是“”的充要条件.
故选:A
4.“实数”是“集合恰有一个元素”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
【答案】A
【分析】讨论集合恰有一个元素所需条件,分别判断充分性和必要性即可.
【详解】依题意方程只有一个实数根,
方程,等价于且且,
对于方程,
当,即时,解得,符合题意;
当,即时,
若其中一个根为,由韦达定理可知另一根为,有,
符合方程只有一个实数根;
若其中一个根为,由韦达定理可知另一根为,有,
符合方程只有一个实数根;
所以实数时,集合恰有一个元素,充分性成立;
集合恰有一个元素时,不一定有,必要性不成立.
“实数”是“集合恰有一个元素”的充分不必要条件.
故选:A.
5.给出下列命题:
①已知集合,则集合的真子集个数是7;
②“”是“”的必要不充分条件;
③“”是“方程有一个正根和一个负根”的必要不充分条件
④设,则“”是“”的必要不充分条件
其中所有正确命题的序号是 .
【答案】③④
【分析】①根据集合描述列举出元素,进而判断真子集个数;②③④由充分、必要性的定义判断条件间的推出关系,即可判断正误.
【详解】①,故真子集个数为个,错误;
②由,可得或,故“”是“”的充分不必要条件,错误;
③由开口向上且对称轴为,只需即可保证原方程有一个正根和一个负根,故“”是“方程有一个正根和一个负根”的必要不充分条件,正确;
④当,时,不成立;当时,且,故“”是“”的必要不充分条件,正确.故答案为:③④
考点二 充分、必要、充要条件的探求
6.等式成立的充要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】对已知等式两边平方,根据绝对值的定义可得等式成立的充要条件.
【详解】因为,
两边平方得:,
所以,即,
所以等式成立的充要条件是.
故选:B
7.设,则“”的充要条件是( )
A.a,b中至少有一个为1 B.a,b都不为0
C.a,b都为1 D.不都为1
【答案】A
【分析】变形给定的等式,再利用充要条件的定义判断即可.
【详解】由题意,
则和中至少有一个为0,即,中至少有一个为1,
所以“”的充要条件是“a,b中至少有一个为1”.
故选:A.
8.“集合只有3个真子集”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】由集合A中只有2个元素,求的取值范围,再通过包含关系验证结论成立的充分不必要条件.
【详解】集合只有3个真子集,即集合A中只有2个元素,
因为,则有:
当时,;
当时,;
当时,;
则的取值范围为,故其充分不必要条件为小范围,
可知选项ABD中的范围符合充分不必要条件;C不符合充分不必要条件.
9.(多选)已知关于的方程,则下列说法正确的是( )
A.当时,方程的两个实数根之和为1
B.方程无实数根的一个必要条件是
C.方程有两个不等正根的充要条件是
D.方程有一个正根和一个负根的充要条件是
【答案】BCD
【分析】根据根的判别式、韦达定理及充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】对于A:当时,则,
方程无实数根,故A错误;
对于B:若方程无实数根,则,解得,
所以方程无实数根的一个必要条件是,故B正确;
对于C:若方程有两个不等正根,则,解得,
故方程有两个不等正根的充要条件是,故C正确;
对于D:若方程有一个正根和一个负根,则,解得,
所以方程有一个正根和一个负根的充要条件是,故D正确.
故选:BCD
10.设、是任意两个集合,请写出一个“”的充分必要条件是 .
【答案】(只需与等价即可).
【分析】分析可知,即可得出结果.
【详解】,
所以,“”的充分必要条件是“”.
故答案为:(只需与等价即可).
11.已知是的充分非必要条件,是的必要条件,是的必要条件, 那么的一个 条件是. (从 “充分非必要、必要非充分、充要和既不充分也不必要” 中选一个)
【答案】必要非充分
【分析】利用推出的传递性,结合充分、必要的定义进行求解即可.
【详解】因为是的充分非必要条件,是的必要条件,是的必要条件,
所以有,但不能推出;,,
即,,,故,且不能推出,
所以是的一个必要非充分条件.
故答案为:必要非充分.
考点三 充分、必要、充要条件的证明
12.已知集合.
(1)求证:、、;
(2)已知,证明:“”的充分非必要条件是“”.
【分析】(1)根据集合中元素的特征一一判断即可;
(2)由,即可得到充分性成立,再利用特殊值判断必要性不成立;
【详解】(1)因为,所以,
因为,所以,
因为,所以;
(2),,
,即所有奇数都属于集合,则由,必有,
又
所以,而,即由推不出,
所以的充分非必要条件是.
13.已知集合.
(1)判断8,9,10是否属于集合A:
(2)已知集合,证明:“”的充分非必要条件是“”;
(3)写出所有满足集合A的偶数.
【分析】(1)根据集合中元素的特征一一判断即可;
(2)由,即可得到充分性成立,再利用特殊值判断必要性不成立;
(3)讨论和同为奇数和偶数及和一奇一偶时,满足集合的偶数即可得出答案.
【详解】(1),,
,,
假设,,,
则,即,
且,,,
或,显然均无整数解,
.
综上,,,.
(2),,
,即所有奇数都属于集合,则,必有,
又,而,即,推不出,
所以的充分非必要条件是.
(3)由,,,
当和同为奇数和偶数时,均为偶数,
所以为4的倍数;
当和一奇一偶时,均为奇数,
所以为奇数.
综上,所有满足集合的偶数为.
14.已知是R的非空真子集,如果对任意,都有,则称是封闭集.
(1)判断集合是否为封闭集,并说明理由;
(2)判断以下两个命题的真假,并说明理由;
命题:若非空集合是封闭集,则也是封闭集;
命题:非空集合是封闭集,则是是封闭集的充要条件;
(3)若非空集合是封闭集合,设全集为R,求证:A的补集不是封闭集
【分析】(1)根据封闭集的定义判断即可.
(2)举反例说明判断命题;利用封闭集的定义,结合充要条件的定义推理判断命题.
(3)按和分类,结合反证法推理即可.
【详解】(1)对于集合 因为,
所以是封闭集;
对于集合,因为,
所以集合不是封闭集.
(2)对命题:令,
令,则,
因此集合是封闭集,同理集合也是封闭集,
取,则,而,
因此集合不是封闭集,命题是假命题;
对于命题:若,不妨令,则有,又集合是封闭集,
则,同理,因此,
所以是封闭集;
反之,若是封闭集,则是非空集合,即,
所以是是封闭集的充要条件,命题是真命题.
(3)非空集合是封闭集合,当时,,因此不是封闭集合;
当时,假设是封闭集合,
设,在中任取一个,则,
否则,此时,与矛盾,
因此,而,与矛盾,
则当时,则不是封闭集合,同理当时,不是封闭集合,
所以A的补集不是封闭集.
15.已知集合,若集合中存在三个元素,同时满足:①;②;③为偶数,则称集合具有性质.已知集合 ,对于集合的非空子集,若中存在三个互不相同的元素,使得均属于,则称集合是集合的 “期待子集”.
(1)若集合,判断集合是否具有性质,并说明理由;
(2)若集合 具有性质,证明: 集合是集合的“期待子集”;
(3)已知集合是集合的非空子集,证明: “集合是集合的‘期待子集’” 是 “集合具有性质”的充要条件.
【分析】(1)根据给定的定义条件,进行判断;
(2)由性质P确定集合B,再根据“期待子集”的定义,确定集合是集合的“期待子集”.
(3)分别证明充分性和必要性.
【详解】(1)集合不具有性质,理由如下:
若取,为奇数,不满足条件③;
若取,或或,
均有,不满足条件②,
所以不具有性质;
(2)由是偶数,得实数是奇数,
当时,由,得,即,
因为不是偶数,所以不合题意.
当时,由,得,即,或,
因为是偶数,不是偶数,所以不合题意.
所以集合,令,
解得,
显然,所以集合是集合的“期待子集”;
(3)先证充分性:当集合是集合的“期待子集”时,存在三个互不相同的,
使得均属于,不妨设,令,,,
则,即满足条件①,
因为,所以,即满足条件②,
因为,所以为偶数,即满足条件③,
所以当集合是集合的“期待子集”时,集合具有性质.
再证必要性:
当集合具有性质,则中存在,同时满足①;②;③为偶数,
令,,,则由条件①得,
由条件②得,由条件③得均为整数,
因为,
所以,且均为整数,所以,
因为,所以均属于,
所以当集合具有性质时,集合是集合的“期待子集”,
综上所述,对于的非空子集,集合是集合的“期待子集”的充要条件是集合 具有性质.
【点睛】方法点睛:与集合的新定义有关的问题的求解策略:
(1)通过给出一个新的集合的定义,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情景,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的;
(2)遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析,运算,验证,使得问题得以解决.
考点四 由充分、必要条件求参
16.已知或,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题得出两个集合之间的关系:,再对集合B中的不等式求解,分类讨论研究即可.
【详解】由题意知:
①当时,,,故,解得,
故;
②当时,,满足;
③当时,,,故,解得,
故;
综上所述:.
故选:A.
17.甲乙丙丁四位同学在玩一个猜数字游戏,甲乙丙共同写出三个集合:,,然后他们三人各用一句话来正确的描述“”中的数字,让丁同学找出该数字,以下是甲,乙,丙三位同学的描述,甲:此数为小于5的正整数;乙:B是A成立的必要不充分条件;丙:C是A成立的充分不必要条件.则“”中的数字可以是( )
A.3或4 B.2或3 C.1或2 D.1或3
【答案】C
【分析】根据此数为小于5的正整数得到,再推出C是A的真子集,A是B的真子集,从而得到不等式,求出,得到答案.
【详解】因为此数为小于5的正整数,
故,
因为B是A成立的必要不充分条件,C是A成立的充分不必要条件,
所以C是A的真子集,A是B的真子集,
故且,解得,
故“”中的数字可以是1或2.
故选:C
18.已知集合,.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【分析】(1)当时,求出集合,利用补集和交集的定义可求得集合;
(2)分析可知是的真子集,分、两种情况讨论,结合集合的包含关系可得出关于实数的不等式(组),综合可得出实数的取值范围.
【详解】(1)当时,集合,可得或,
因为,所以.
(2)若“”是“”的充分不必要条件,所以是的真子集,
当时,即时,此时,满足是的真子集;
当时,则满足,解得,
当时,,此时是的真子集,合乎题意;
当时,,此时是的真子集,合乎题意.
综上,实数的取值范围为.
19.已知条件p:
(1)若,求实数的值;
(2)若q是的充分条件,求实数的取值范围.
【分析】(1)根据集合的交集,判断出区间端点的值和大小,得到的值,即本题结论;
(2)根据充要条件关系得到的取值范围的关系,判断出区间端点值的大小,得到取值范围.
【详解】(1)由已知得:,
因为,
,
,
(2)是的充分条件,
,而或,
或,
或
实数的取值范围为或.
20.已知集合
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【分析】 利用交集运算即可;
利用子集关系,再分两类空集和非空集讨论即可;
把充分不必要关系转化为真子集关系,再求参数范围.
【详解】(1)当时,,
所以;
(2)因为,
所以由,得,
当时,,解得,满足题意;
当时,则,解得,
综上,,故实数的取值范围为;
(3)由是的充分不必要条件,可得 ,
又,
则,且式等号不同时成立,解得,
故实数的取值范围是.
考点五 全称量词命题与存在量词命题的否定
21.若命题p:有些三角形是锐角三角形,则( ).
A.p是真命题,且p的否定:所有的三角形都不是锐角三角形
B.p是真命题,且p的否定:所有的三角形都是锐角三角形
C.p是假命题,且p的否定:所有的三角形都不是锐角三角形
D.p是假命题,且p的否定:所有的三角形都是锐角三角形
【答案】A
【分析】判断存在量词命题真假,并根据含有一个量词命题的否定求出p的否定.
【详解】p:有些三角形是锐角三角形为真命题,
根据存在量词命题否定为全称量词命题。
所以p的否定:所有的三角形都不是锐角三角形,
故选:A.
22.命题“任意实数,都有”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由全称命题的否定为特称命题,即可得出答案.
【详解】命题“任意实数,都有”的否定是:
.
故选:B.
23.设命题且,则的否定为( )
A.且 B.且
C.且 D.且
【答案】D
【分析】根据全称命题的否定求解即可.
【详解】由全称命题的否定知:
命题且的否定为:
且.
故选:D
24.已知命题,,则为( )
A.,
B.,
C.,或
D.,或
【答案】C
【分析】根据存在量词命题的否定的定义判断即可.
【详解】命题,的否定为:,或,
故选:C.
考点六 全称量词命题与存在量词命题及其否定的真假
25.关于命题:“,”,下列判断正确的是( )
A.该命题是全称量词命题,且为假命题 B.该命题是存在量词命题,且为真命题
C.:, D.:,
【答案】D
【分析】根据全称量词的命题的定义以及命题的真假判断AB,根据含有一个量词命题的否定判断CD.
【详解】对于A,B,命题:“,”为全称量词命题,,
解集为或,又,所有自然数均成立,所以该命题为真命题,故A,B错误;
对于C,D,根据命题的否定,则:,,故C错误,D正确,
故选:D.
26.已知命题:,,命题:,,则( )
A.和均为真命题 B.和均为真命题
C.和均为真命题 D.和均为真命题
【答案】C
【分析】由判别式的正负可判断,由可判断;
【详解】由,,可知方程无解,故为假命题,为真命题;
,
因为,所以成立,即为真命题,为假命题,
故选:C
27.已知命题,;命题,,则( )
A.和都是假命题 B.和都是假命题
C.和都是假命题 D.和都是假命题
【答案】B
【分析】根据条件可分析出命题为真命题,命题为假命题,则为假命题,为真命题,依次判断各选项即可.
【详解】由得,故命题是真命题,是假命题;
由得,,无解,故是假命题,是真命题,综上,和都是假命题.
故选:B.
28.已知命题,命题,则( )
A.命题和命题都是真命题
B.命题的否定和命题都是真命题
C.命题的否定和命题都是真命题
D.命题的否定和命题的否定都是真命题
【答案】D
【分析】依次判断两个命题的真假,即可求解.
【详解】对于命题,当或时,,故命题是假命题,命题的否定为真命题;
对于命题,因为,所以命题为假命题,命题的否定为真命题;
综上可得:命题的否定和命题的否定都是真命题,
故选:D
29.下列命题的否定为假命题的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】根据原命题与其否定真假性相反可得.
【详解】选项A:因无实数解,故命题,为假命题,其否定为真命题,故A错误;
选项B:当时,,当时,,
故,即命题,为假命题,其否定为真命题,故B错误;
选项C:当时,因为,
所以,即,
故命题,为真命题,其否定为假命题,故C正确;
选项D:,因,所以不一定为有理数,
故命题,为假命题,其否定为真命题,故D错误.
故选:C
考点七 由全称量词命题与存在量词命题真假求参
30.已知命题,若命题是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】A
【分析】由其否定为真命题,通过求解即可;
【详解】因为命题是假命题,
可得:为真命题;
可得:,
解得:,
故选:A
31.若命题“,不等式恒成立”是真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令,由参变量分离法可得,求出函数在区间上的最小值,由此可得出实数的取值范围.
【详解】命题“,不等式恒成立”是真命题,则,
令,则,则,可得,
因为函数、在区间上均为减函数,
所以,函数在区间上为减函数,
故当时,,所以,.
因此,实数的取值范围是.
故选:A.
32.,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】整理可得恒成立,分类讨论的符号,结合基本不等式运算求解.
【详解】因为,则,
因为,可得,
当时,则,
因为,当且仅当,即时,等号成立,
可得;
当时,则;
当时,则,
因为,当且仅当,即时,等号成立,
可得;
综上所述:的取值范围是.
故选:D.
33.已知命题,都有,命题,使,若命题为真命题,命题的否定为假命题,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】先判断命题的真假性,然后根据全称命题,特称命题的真假性求参数.
【详解】命题的否定为假命题,所以为真命题,
命题,都有,为真命题,则,即.
命题,使,为真命题,则,即.
因为命题同时为真命题,所以和同时成立,故,
故答案为:
34.已知为实数,集合.
(1)若命题“”是假命题,求实数的取值范围;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【分析】(1)根据题意,得到命题“”是真命题,转化为在上恒成立,结合二次函数的性质,即可求解;
(2)根据题意,转化为在上恒成立,当时,显然成立;当时,转化为恒成立,结合基本不等式求得最小值,即可求解.
【详解】(1)解:因为集合,
由命题“”是假命题,可得命题“”是真命题,
即在上恒成立,
因为函数,当时,取得最大值,最大值为,所以,
所以实数的取值范围为.
(2)解:因为恒成立,即在上恒成立,
即在上恒成立,
当时,不等式等价于恒成立,符合题意;
当时,等价于恒成立,
因为,当且仅当时,即时,等号成立,所以,
综上可得,实数的取值范围为.
35.设
(1)若命题:是假命题,求m的取值范围;
(2)若命题: 是真命题,求m的取值范围.
【分析】(1)求出给定命题的否定,再利用一元二次型不等式恒成立求出范围.
(2)变形不等式并分离参数,利用基本不等式求出最小值即可.
【详解】(1)由命题:是假命题,得是真命题,
即成立,当时,恒成立,则;
当时,,解得,
所以m的取值范围是.
(2)不等式
命题:是真命题,则是真命题,
即是真命题,
,,当且仅当时取等号,则,
所以m的取值范围.
考点八 含有一个量词的命题与充分必要性的综合
36.(多选)命题“”为真命题的一个充分不必要条件可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】求出命题为真的等价条件,再结合充分不必要条件的定义转化为求其真子集即可;
【详解】因为命题“”为真命题,所以,
所以使命题成立的应为的真子集,
所以可以是或,
故选:BC.
37.(多选)下列说法中正确的有( )
A.命题,则命题p的否定是
B.“”是“”的必要条件
C.若命题“”是真命题,则a的取值范围为
D.“”是“关于x的方程有一正一负根”的充要条件
【答案】ACD
【分析】根据全称命题与特称命题的否定、充分必要条件,函数恒成立问题等逐项判断即可.
【详解】对于A,命题,则命题p的否定是,故A正确;
对于B,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B错误;
对于C,,即,
即,故a的取值范围为,故C正确;
对于D,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正确.
故选:ACD.
38.(多选)下列说法中错误的有( )
A.命题:,,则命题的否定是,
B.“”是“”的必要不充分条件
C.命题“,”是真命题
D.“”是“关于x的方程有一正一负根”的充要条件
【答案】ABC
【分析】需要根据命题的否定、充分必要条件的判断以及方程根的情况,逐个分析每个选项,根据相关的数学概念和定理来判断其正误.
【详解】对于A选项,对于命题,其否定应该是.所以A选项错误.
对于B选项,当时,,,满足,但是. 反之,当时,例如,此时,,.
所以是“”的既不充分也不必要条件,B选项错误.
对于C选项,当时,,但是,不满足.
所以命题是假命题,C选项错误.
对于D选项,对于方程,若方程有一正一负根,则根据,即.且满足韦达定理,两根之积,即. 取交集得到.
反之,当时,方程的判别式,方程有两个不同的根,且两根之积,所以方程有一正一负根.
所以是“关于的方程有一正一负根”的充要条件,D选项正确.
故选:ABC.
39.设全集,集合,,其中.
(1)若“”是“”的必要而不充分条件,求实数a的取值范围;
(2)若命题“,使得”是真命题,求实数a的取值范围.
【分析】(1)根据条件可知,列不等式,即可求解;
(2)首先求当时的取值范围,再求其补集.
【详解】(1),
“”是“”的必要而不充分条件,
,解得,
即实数的取值范围为;
(2)若命题“,使得”是假命题,则,
,或,
①当时,,解得,
②当时,则,无解,
即命题为假命题时,实数的取值范围为,
命题为真命题时,实数的取值范围为.
1.(2025全国章鱼杯联赛)设为实数,则是的( )
A.充分必要条件 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
【答案】C
【分析】求出两方程在R内的解,根据包含关系得到答案.
【详解】,故解集为,
而在R内无解,解集为,
由于是任何非空集合的真子集,
故是的必要不充分条件.
故选:C.
2.(2024·厦门大学强基计划)对于命题p,q,以下逻辑正确的有( )
A.如果p真,则q真
B.如果p真,则q真,那么q假,则p假
C.如果p真且q真,则p真
D.如果p真,则p或q真
【答案】D
【分析】举反例可以排除A、B选项,逻辑推理可以排除C.
【详解】对A选项,令命题p:正方形是平行四边形,命题q:,命题p为真命题,但命题q为假命题,故A错误;
对B选项,令命题p:正方形是平行四边形,命题q:,满足p真,则q真,所以q假为假命题,则p假也是假命题,
令命题m:“q为假命题”是一个假命题,命题n:“p为假命题”是一个假命题,
那么“若q假,则p假”等价于“若m真,则n真”,参考A选项,可知B错误;
对C选项,若“p真且q真”为假命题,则p可能为假;故C错误;
对D选项,若p真,则p与q的真假分以下两种情况:p真或q真,p真或q假,这两种情况p或q均为真,故D正确,
故选:D.
3.(2024·全国章鱼杯联考)设是的充分不必要条件,是的必要不充分条件,则( )
A.是的充分不必要条件 B.是的充分不必要条件
C.是的必要不充分条件 D.是的必要不充分条件
【答案】A
【分析】设分别为使得为真命题的取值集合,将条件和结论间的关系转化成集合间的关系来处理,再根据条件,逐一分析判断即可求出结果.
【详解】设分别为使得为真命题的取值集合,
因为是的充分不必要条件,所以是的真子集,
又是的必要不充分条件,则有是的必要不充分条件,
所以是的真子集, 从而是的真子集,
故是的充分不必要条件,所以选项 A正确,选项D错误,
又,所以选项C错误,若, 此时是的充要条件,所以选项B错误,故选:A.
4.(2024·第十四届全国“枫叶新希望杯”竞赛)设,则“”是“”成立的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【详解】取,则,,
此时不成立,故“”是“”不充分条件;
取,则,但,
故“”是“”不必要条件;
故“”是“” 既不充分也不必要条件,
故选:D.
5.(2024·第十四届全国“枫叶新希望杯”竞赛)设,则“”是“”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】C
【分析】先通过解分式不等式化简条件“”,再利用充要条件的定义判断出“”是“”成立的什么条件.
【详解】由,因为,所以.
故选:C.
6.(2024·安徽省示范高中培优联盟高一上冬季联赛)若,:关于的方程有两个不相等的实数根,则是成立的( )
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
【分析】根据方程有两个不相等的实数根,得到或,进而判断出答案.
【详解】由,解得或,
由于或,但或,
故是成立的充分不必要条件.
故选:A.
7.(2024·第十四届全国“枫叶新希望杯”竞赛)下列命题是假命题的是( )
A.命题“若x≠1,则”的逆否命题是“若,则x=1”;
B.若命题p:,则:;
C.若为真命题,则p,q均为真命题;
D.“x>2”是“”成立的充分不必要条件.
【答案】C
【分析】根据逆否命题判断A,根据全称量词命题的否定判断B,根据复合命题的真假判断C,根据充分条件、必要条件的定义判断D;
【详解】解:命题“若,则”的逆否命题是“若,则”,故正确;
若命题,,则,,故正确;
若为真命题,则,中至少有一个是真命题,故不成立.
“” “”,
“” “或”,
“”是“”的充分不必要条件,故成立;
故选:.
8.(2024·全国集英苑冬季竞赛)设,集合.则“”是“”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
【分析】利用集合相等的定义得到关于的方程组,推得充分性成立;再简单证得必要性也成立即可得解.
【详解】因为,
当时,则有,或,
若,显然解得;
若,则,整理得,
因为,,
所以无解;
综上,,即充分性成立;
当时,显然,即必要性成立;
所以“”是“”的充分必要条件.
故选:C.
9.(2024·“同济大学杯”高一联赛)命题“对任意的,总存在唯一的,使得”成立的充分必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将方程整理为;当时,解方程可确定其符合题意;当和时,将问题转化为与在时,有且仅有一个交点的问题,采用数形结合的方式可构造不等式组求得的范围,由此可得原命题成立的充要条件.
【详解】由得;
①当时,,则,解得,
因为,,满足题意;
②当时,,
若存在唯一的,使得成立,
则与有且仅有一个交点,
在平面直角坐标系中作出在上的图象如下图所示,
由图象可知:当时,与有且仅有一个交点,
所以,,解得,此时,;
③当时,,
由②同理可得,解得:,则.
综上所述:原命题成立的充要条件为.
故选:D.
10.(2024·中国科大强基计划)数列,,则命题“,,”的否定是 .
【答案】,,
【分析】根据全称命题和特称命题的否定即可解答.
【详解】其否定是“,,”.
故答案为:.
11.(2023·安徽省十校联盟高二竞赛)已知命题:对任意的正数,有,命题:不存在实数,使.若命题都为假命题,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据命题的真假,结合一元二次不等式恒成立与二次函数的性质分别解命题p和q,即可求解.
【详解】当命题为真命题时,对任意的正数命题为假命题时,;
当命题为假命题时,存在实数,使,,
故命题都为假命题时,实数的取值范围是.
12.(2024·全国“枫叶希望杯”高一竞赛)方程至少有一个负实根的充要条件是 .
【答案】a≤1
【分析】先对二次项系数a是否为0讨论,再利用根与系数的关系对方程有一个或两个负根进行讨论解出a的范围.
【详解】当时,原方程可化为:,解得:符合题意;
当时,方程显然没有根等于0,
若方程有异号根,则由根与系数的关系可得:;
若方程有两个负根,则由根与系数的关系可得:,
解得:;
综上所述:方程至少有一个负实根的充要条件是a≤1.
13.(2024·全国“枫叶希望杯”高二竞赛)已知,,,,且,均为真,实数的取值范围为 .
【答案】
【来源】山东省聊城市文苑中学2019-2020学年高二上学期第四次考试数学试题
【分析】根据不等式恒成立和一元二次方程有实数解分别求出的范围,再求交集.
【详解】,,,时,,时,,
时,(时取等号),,时,(时, 取等号),,∴,∴,
,,则,,
,均为真,则.
14.(2024·安徽阜阳高一竞赛)已知集合
(1)若,求实数的取值范围.
(2)命题q:“,使得”是真命题,求实数m的取值范围.
【分析】(1)考虑的情况,然后求解出的范围,最后根据对应范围在实数集下的补集求解出结果;
(2)根据条件先分析出,然后考虑的情况,由此求解出符合条件的的取值范围.
【详解】(1)当时,,
若,满足,则,解得;
若,因为,所以,所以,
所以时,的取值范围是,
所以时,的取值范围是.
(2)因为“,使得”是真命题,所以,
当时,
若,成立,此时,解得;
若,则有或,解得,
所以时,的取值范围是或,
所以命题为真命题时的取值范围是.
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专题02常用逻辑用语
目录概览
A考点精研・竞赛考点专项攻坚
考点一 充分条件与必要条件的判断 3
考点二 充分、必要、充要条件的探求 3
考点三 充分、必要、充要条件的证明 4
考点四 由充分、必要条件求参 6
考点五 全称量词命题与存在量词命题的否定 7
考点六 全称量词命题与存在量词命题及其否定的真假 8
考点七 由全称量词命题与存在量词命题真假求参 9
考点八 含有一个量词的命题与充分必要性的综合 10
B实战进阶・竞赛选拔模拟特训(精选各地竞赛、强基试题14道)
【归纳重点知识】
知识点01 充分条件与必要条件
1.命题的概念
用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.
2.充分条件与必要条件的相关概念
若,则是的充分条件,是的必要条件.
若,则是的充要条件(充分必要条件).
知识点02 全称量词与存在量词
1.全称量词与存在量词
量词名称
常见量词
表示符号
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、有一个、某个、有些、某些等
∃
2.全称量词命题与存在量词命题
命题名称
命题结构
命题简记
全称量词命题
对M中任意一个x,有成立
存在量词命题
存在M中的一个,使成立
3.全称命题、特称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中任意一个x,有成立
存在量词命题
存在M中的一个x0,使成立
【熟记重要结论】
1.集合法与充分性、必要性
若A={x|p(x)},B={x|q(x)},则
(1)若A⊆B,则p是q的充分条件;
(2)若A⊇B,则p是q的必要条件;
(3)若A=B,则p是q的充要条件;
(4)若AB,则p是q的充分不必要条件;
(5)若AB,则p是q的必要不充分条件;
(6)若AB且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.
总结:小推大,大不可推小.
2.常用的正面叙述词语和它的否定词语
正面词语
等于(=)
大于(>)
小于(<)
是
否定词语
不等于(≠)
不大于(≤)
不小于(≥)
不是
正面词语
都是
任意的
所有的
至多有一个
至少有一个
否定词语
不都是
某个
某些
至少有两个
一个也没有
3.命题否定真假的判断
因为命题p与非p的真假性相反,所以不管是全称量词命题还是存在量词命题,当其真假不易判断时,可先判断其否定的真假.
考点一 充分条件与必要条件的判断
1.若,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.“其身正,不令而行;其身不正,虽令不从”出自《论语·子路》.意思是:当政者本身言行端正,不用发号施令,大家自然起身效法,政令将会畅行无阻;如果当政者本身言行不正,虽下命令,大家也不会服从遵守.根据上述材料,“身正”是“令行”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
3.已知集合,则“”是“”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
4.“实数”是“集合恰有一个元素”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
5.给出下列命题:
①已知集合,则集合的真子集个数是7;
②“”是“”的必要不充分条件;
③“”是“方程有一个正根和一个负根”的必要不充分条件
④设,则“”是“”的必要不充分条件
其中所有正确命题的序号是 .
考点二 充分、必要、充要条件的探求
6.等式成立的充要条件是( )
A. B.
C. D.
7.设,则“”的充要条件是( )
A.a,b中至少有一个为1 B.a,b都不为0
C.a,b都为1 D.不都为1
8.“集合只有3个真子集”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B.
C. D.
9.(多选)已知关于的方程,则下列说法正确的是( )
A.当时,方程的两个实数根之和为1
B.方程无实数根的一个必要条件是
C.方程有两个不等正根的充要条件是
D.方程有一个正根和一个负根的充要条件是
10.设、是任意两个集合,请写出一个“”的充分必要条件是 .
11.已知是的充分非必要条件,是的必要条件,是的必要条件, 那么的一个 条件是. (从 “充分非必要、必要非充分、充要和既不充分也不必要” 中选一个)
考点三 充分、必要、充要条件的证明
12.已知集合.
(1)求证:、、;
(2)已知,证明:“”的充分非必要条件是“”.
13.已知集合.
(1)判断8,9,10是否属于集合A:
(2)已知集合,证明:“”的充分非必要条件是“”;
(3)写出所有满足集合A的偶数.
14.已知是R的非空真子集,如果对任意,都有,则称是封闭集.
(1)判断集合是否为封闭集,并说明理由;
(2)判断以下两个命题的真假,并说明理由;
命题:若非空集合是封闭集,则也是封闭集;
命题:非空集合是封闭集,则是是封闭集的充要条件;
(3)若非空集合是封闭集合,设全集为R,求证:A的补集不是封闭集
15.已知集合,若集合中存在三个元素,同时满足:①;②;③为偶数,则称集合具有性质.已知集合 ,对于集合的非空子集,若中存在三个互不相同的元素,使得均属于,则称集合是集合的 “期待子集”.
(1)若集合,判断集合是否具有性质,并说明理由;
(2)若集合 具有性质,证明: 集合是集合的“期待子集”;
(3)已知集合是集合的非空子集,证明: “集合是集合的‘期待子集’” 是 “集合具有性质”的充要条件.
考点四 由充分、必要条件求参
16.已知或,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
17.甲乙丙丁四位同学在玩一个猜数字游戏,甲乙丙共同写出三个集合:,,然后他们三人各用一句话来正确的描述“”中的数字,让丁同学找出该数字,以下是甲,乙,丙三位同学的描述,甲:此数为小于5的正整数;乙:B是A成立的必要不充分条件;丙:C是A成立的充分不必要条件.则“”中的数字可以是( )
A.3或4 B.2或3 C.1或2 D.1或3
18.已知集合,.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
19.已知条件p:
(1)若,求实数的值;
(2)若q是的充分条件,求实数的取值范围.
20.已知集合
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
考点五 全称量词命题与存在量词命题的否定
21.若命题p:有些三角形是锐角三角形,则( ).
A.p是真命题,且p的否定:所有的三角形都不是锐角三角形
B.p是真命题,且p的否定:所有的三角形都是锐角三角形
C.p是假命题,且p的否定:所有的三角形都不是锐角三角形
D.p是假命题,且p的否定:所有的三角形都是锐角三角形
22.命题“任意实数,都有”的否定是( )
A. B.
C. D.
23.设命题且,则的否定为( )
A.且 B.且
C.且 D.且
24.已知命题,,则为( )
A.,
B.,
C.,或
D.,或
考点六 全称量词命题与存在量词命题及其否定的真假
25.关于命题:“,”,下列判断正确的是( )
A.该命题是全称量词命题,且为假命题 B.该命题是存在量词命题,且为真命题
C.:, D.:,
26.已知命题:,,命题:,,则( )
A.和均为真命题 B.和均为真命题
C.和均为真命题 D.和均为真命题
27.已知命题,;命题,,则( )
A.和都是假命题 B.和都是假命题
C.和都是假命题 D.和都是假命题
28.已知命题,命题,则( )
A.命题和命题都是真命题
B.命题的否定和命题都是真命题
C.命题的否定和命题都是真命题
D.命题的否定和命题的否定都是真命题
29.下列命题的否定为假命题的是( )
A., B.,
C., D.,
考点七 由全称量词命题与存在量词命题真假求参
30.已知命题,若命题是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
31.若命题“,不等式恒成立”是真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
32.,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
33.已知命题,都有,命题,使,若命题为真命题,命题的否定为假命题,则实数的取值范围为 .
34.已知为实数,集合.
(1)若命题“”是假命题,求实数的取值范围;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
35.设
(1)若命题:是假命题,求m的取值范围;
(2)若命题: 是真命题,求m的取值范围.
考点八 含有一个量词的命题与充分必要性的综合
36.(多选)命题“”为真命题的一个充分不必要条件可以是( )
A. B.
C. D.
37.(多选)下列说法中正确的有( )
A.命题,则命题p的否定是
B.“”是“”的必要条件
C.若命题“”是真命题,则a的取值范围为
D.“”是“关于x的方程有一正一负根”的充要条件
38.(多选)下列说法中错误的有( )
A.命题:,,则命题的否定是,
B.“”是“”的必要不充分条件
C.命题“,”是真命题
D.“”是“关于x的方程有一正一负根”的充要条件
39.设全集,集合,,其中.
(1)若“”是“”的必要而不充分条件,求实数a的取值范围;
(2)若命题“,使得”是真命题,求实数a的取值范围.
1.(2025全国章鱼杯联赛)设为实数,则是的( )
A.充分必要条件 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
2.(2024·厦门大学强基计划)对于命题p,q,以下逻辑正确的有( )
A.如果p真,则q真
B.如果p真,则q真,那么q假,则p假
C.如果p真且q真,则p真
D.如果p真,则p或q真
3.(2024·全国章鱼杯联考)设是的充分不必要条件,是的必要不充分条件,则( )
A.是的充分不必要条件 B.是的充分不必要条件
C.是的必要不充分条件 D.是的必要不充分条件
4.(2024·第十四届全国“枫叶新希望杯”竞赛)设,则“”是“”成立的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(2024·第十四届全国“枫叶新希望杯”竞赛)设,则“”是“”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
6.(2024·安徽省示范高中培优联盟高一上冬季联赛)若,:关于的方程有两个不相等的实数根,则是成立的( )
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
7.(2024·第十四届全国“枫叶新希望杯”竞赛)下列命题是假命题的是( )
A.命题“若x≠1,则”的逆否命题是“若,则x=1”;
B.若命题p:,则:;
C.若为真命题,则p,q均为真命题;
D.“x>2”是“”成立的充分不必要条件.
8.(2024·全国集英苑冬季竞赛)设,集合.则“”是“”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
9.(2024·“同济大学杯”高一联赛)命题“对任意的,总存在唯一的,使得”成立的充分必要条件是( )
A. B. C. D.
10.(2024·中国科大强基计划)数列,,则命题“,,”的否定是 .
11.(2023·安徽省十校联盟高二竞赛)已知命题:对任意的正数,有,命题:不存在实数,使.若命题都为假命题,则实数的取值范围是 .
12.(2024·全国“枫叶希望杯”高一竞赛)方程至少有一个负实根的充要条件是 .
13.(2024·全国“枫叶希望杯”高二竞赛)已知,,,,且,均为真,实数的取值范围为 .
14.(2024·安徽阜阳高一竞赛)已知集合
(1)若,求实数的取值范围.
(2)命题q:“,使得”是真命题,求实数m的取值范围.
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