内容正文:
第二节 常用逻辑用语
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式
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.理解全称量词和存在量词的意义,能正确对两种命题进行否定.
学习要求
2
必备知识 自主梳理
内容索引
关键能力 重点探究
课时作业 巩固提升
3
必备知识 自主梳理
4
记p:x∈A,q:x∈B,则
p是q的充分条件 p⇒q _________
p是q的必要条件 q⇒p _________
p是q的充要条件 p⇒q且q⇒p _________
p是q的充分不必要条件 p⇒q且q p _________
p是q的必要不充分条件 p q且q⇒p _________
p是q的既不充分也不必要条件 p q且q p _______________
_______________
A⊆B
A⊇B
A=B
A⫋B
A⫌B
A不包含于B
且A不包含B
知识梳理
知识点一 充分条件、必要条件与充要条件
5
1.全称量词与存在量词
(1)全称量词:“所有”“任意”“每一个”等表示全体的词在逻辑学中称为全称量词,通常用符号“∀x”表示“对任意x”.
(2)存在量词:“存在”“有的”“有一个”等表示部分或个体的词在逻辑学中称为存在量词,通常用符号“∃x”表示“存在x”.
知识梳理
知识点二 全称量词与存在量词
6
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 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,p(x)成立 ∀x∈M,_________ ∃x∈M,_________
存在量
词命题 存在M中的元素x,p(x)成立 ∃x∈M,_________ ∀x∈M,_________
p(x)
¬p(x)
p(x)
¬p(x)
知识梳理
知识点二 全称量词与存在量词
7
1.命题“∀a∈R,一元二次方程x2-ax-1=0有实根”的否定是( )
A.∀a∉R,一元二次方程x2-ax-1=0没有实根
B.∃a∉R,一元二次方程x2-ax-1=0没有实根
C.∃a∈R,一元二次方程x2-ax-1=0没有实根
D.∃a∈R,一元二次方程x2-ax-1≠0没有实根
C
自我评价
8
2.使-2<x<2成立的一个充分条件是( )
A.x<2 B.0<x<2
C.-2≤x≤2 D.x>0
B
自我评价
9
3.(多选)下列命题是“∃x∈R,x2>3”的表述方法的有( )
A.有一个x∈R,使得x2>3成立
B.对有些x∈R,使得x2>3成立
C.任选一个x∈R,都有x2>3成立
D.至少有一个x∈R,使得x2>3成立
ABD
自我评价
10
4.(多选)下列说法中正确的是( )
A.当p是q的充分条件时,q是p的必要条件
B.“三角形的内角和为180°”是全称量词命题
C.“x>1”是“x>0”的充分不必要条件
D.命题“∃x∈R,sin2+cos2”是真命题
ABC
自我评价
11
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.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.
常用结论
12
关键能力 重点探究
13
角度1 定义法判断充分、必要条件
[例1] (1)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] 根据立方的性质和指数函数的性质,a3=b3和3a=3b都当且仅当a=b时取得等号,所以二者互为充要条件.
C
考点一 充分条件、必要条件及充要条件的判断
14
(2)(2023·新课标Ⅰ卷)设Sn为数列{an}的前n项和,设甲:{an}为等差数列;
乙:为等差数列,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
C
考点一 充分条件、必要条件及充要条件的判断
15
[解析] 充分性证明 甲:数列{an}为等差数列,设其首项为a1,公差为d,则Sn=na1+d,=a1+d=n+a1-,所以,
因此为等差数列,则甲是乙的充分条件;
必要性证明 乙:为等差数列,设其公差为D,首项为S1,所以=S1+(n-1)D,
考点一 充分条件、必要条件及充要条件的判断
16
即Sn=nS1+n(n-1)D,当n≥2时,Sn-1=(n-1)S1+(n-1)(n-2)D,
所以当n≥2时,两式相减得Sn-Sn-1=S1+2(n-1)D,即an=a1+2(n-1)D,n=1时,上式成立,
于是an=a1+2(n-1)D,又an+1-an=a1+2nD-[a1+2(n-1)D]=2D,为常数,因此{an}为等差数列,则甲是乙的必要条件,所以甲是乙的充要条件.
考点一 充分条件、必要条件及充要条件的判断
17
角度2 集合法判断充分、必要条件
[例2] 设x∈R,则“x2-5x<0”是“|x-1|<1”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x2-5x<0可得0<x<5.由|x-1|<1可得0<x<2.由于区间(0,2)是(0,5)的真子集,故“x2-5x<0”是“|x-1|<1”的必要不充分条件.
B
考点一 充分条件、必要条件及充要条件的判断
18
1.充分、必要条件的判断方法.
利用定
义判断 直接判断“若p,则q”的真假.在判断时,确定条件是什么、结论是什么
从集合的
角度判断 利用集合中包含关系判定,即可解决充分、必要性的问题
2.不能将“若p,则q”与“p⇒q”混为一谈,只有“若p,则q”为真命题时,才有“p⇒q”,即“p ⇒q”⇔“若p,则q”为真命题.
方法总结
(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
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.
B
跟踪训练
[例3] 在①“x∈A”是“x∈B”的充分条件;②“x∈∁RA”是“x∈∁RB”的必要条件这两个条件中任选一个,补充到本题的横线处,并求解下列问题.
问题:已知集合A={x|a≤x≤a+2},B={x|(x+1)(x-3)<0}.
若__________,求实数a的取值范围.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
考点二 充分条件、必要条件及充要条件的应用
21
[解] 由(x+1)(x-3)<0,解得-1<x<3,所以B={x|-1<x<3}.
选①“x∈A”是“x∈B”的充分条件,则A⊆B,所以解得-1<a<1,即a∈(-1,1);
选②“x∈∁RA”是“x∈∁RB”的必要条件,则A⊆B,所以解得-1<a<1,即a∈(-1,1).
考点二 充分条件、必要条件及充要条件的应用
22
已知充分、必要条件或充要条件求参数取值范围的策略
巧用转化
求参数 把充分、必要条件或充要条件转化为集合的包含、相等关系,然后根据集合之间的关系列出有关参数的不等式(组)求解,注意条件的等价变形
端点值
慎取舍 在求参数范围时,要注意区间端点值的检验,从而确定取舍
方法总结
已知p:x≥a,q:|x+2a|<3,且p是q的必要不充分条件,则实数a的取
值范围是( )
A.(-∞,-1] B.(-∞,-1)
C.[1,+∞) D.(1,+∞)
解析:因为q:|x+2a|<3,所以q:-2a-3<x<-2a+3,记A={x|-2a-3<x<-2a+3};p:x≥a,记B={x|x≥a}.因为p 是q 的必要不充分条件,所以A⫋B,所以a≤-2a-3,解得a≤-1.
A
跟踪训练
[例4] (1)命题“有些实数的绝对值是正数”的否定是( )
A.∀x∈R,|x|>0 B.∃x∈R,|x|>0
C.∀x∈R,|x|≤0 D.∃x∈R,|x|≤0
[解析] 命题“有些实数的绝对值是正数”可以写为“∃x∈R,|x|>0”,它的否定是“∀x∈R,|x|≤0”.
C
考点三 全称量词命题与存在量词命题
25
(2)(多选)下列命题中的真命题是( )
A.∀x∈R,>0 B.∀x∈N*,(x-1)2>0
C.∃x∈R,lg x<1 D.∃x∈R,tan x=2
[解析] 指数函数的值域为(0,+∞),
∴∀x∈R,>0,故A正确;
当x=1时,(x-1)2=0,∴∀x∈N*,(x-1)2>0是假命题,故B错误;
当x=1时,lg x=0<1,∴∃x∈R,lg x<1,故C正确;
函数y=tan x的值域为R,∴∃x∈R,tan x=2,故D正确.
ACD
考点三 全称量词命题与存在量词命题
26
(3)已知命题p:∃x>0,x+a-1=0,若p为假命题,则实数a的取值范
围是( )
A.{a|a<1} B.{a|a≤1}
C.{a|a>1} D.{a|a≥1}
[解析] ∵p为假命题,∴¬p为真命题,即∀x>0,x+a-1≠0,即∀x>0,x≠1-a,∴1-a≤0,则a≥1,
∴实数a的取值范围是{a|a≥1}.
D
考点三 全称量词命题与存在量词命题
27
含量词命题的解题策略
1.判定全称量词命题是真命题,需证明都成立;要判定存在量词命题是真命题,只要找到一个成立即可.当一个命题的真假不易判定时,可以先判断其命题的否定的真假.
2.对全称量词命题或存在量词命题进行否定时,一是改变量词符号,二是对结论进行否定,即“改变量词,否定结论”.
3.由命题真假求参数的范围,一是直接由命题的真假求参数的范围;二是可利用等价命题求参数的范围.
方法总结
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
解析:对于p而言,取x=-1,则有|x+1|=0<1,故p是假命题,
对于q而言,取x=1,则有x3=x,故q是真命题,
p是假命题,¬p是真命题,q是真命题,¬q是假命题,
综上,¬p和q都是真命题.
B
跟踪训练
2.若命题“∃x∈R,x2+x-a=0”为假命题,则实数a的取值范围为
_______________.
解析:命题“∃x∈R,x2+x-a=0”为假命题,等价于“方程x2+x-a=0无实根”,
则Δ=1+4a<0,解得a<-,
即实数a的取值范围为.
跟踪训练
课时作业 巩固提升
31
1.命题“∀x∈[-1,3],x2-3x+2<0”的否定为( )
A.∃x∈[-1,3],x2-3x+2≥0
B.∃x∈[-1,3],x2-3x+2>0
C.∀x∈[-1,3],x2-3x+2≥0
D.∀x∈[-1,3],x2-3x+2≥0
解析:命题“∀x∈[-1,3],x2-3x+2<0”,
由全称量词命题的否定为存在量词命题知:
原命题的否定为∃x∈[-1,3],x2-3x+2≥0.
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A
A组 基础保分练
32
2.下列说法正确的是( )
A.“对任意一个无理数x,x2也是无理数”是真命题
B.“xy>0”是“x+y>0”的充要条件
C.命题“∃x∈R,使得x2+1>0”的否定是“∀x∈R,x2+1<0”
D.若“1<x<3”的一个必要不充分条件是“m-2<x<m+2”,则实数m的取值范围是[1,3]
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D
A组 基础保分练
33
解析:x=是无理数,x2=2是有理数,A错误;
当x=-2,y=-1时,xy>0,但x+y=-3<0,不是充要条件,B错误;
命题“∃x∈R,使得x2+1>0”的否定是“∀x∈R,x2+1≤0”,C错误;
“1<x<3”的必要不充分条件是“m-2<x<m+2”,则两个不等式的等号不同时取到,解得1≤m≤3,D正确.
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A组 基础保分练
34
3.已知命题p:∃x∈R,ax2+2ax-4≥0为假命题,则实数a的取值范围
是( )
A.-4<a<0 B.-4≤a<0
C.-4<a≤0 D.-4≤a≤0
解析:命题p:∃x∈R,ax2+2ax-4≥0为假命题,即命题¬p:∀x∈R,ax2+2ax-4<0为真命题,
当a=0时,-4<0恒成立,符合题意;
当a≠0时,则a<0且Δ=(2a)2+16a<0,即-4<a<0.
综上可知,-4<a≤0.
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C
A组 基础保分练
35
4.(2025·江苏苏州期中)下列说法中不正确的是( )
A.“a>1”是“a>2”的必要不充分条件
B.命题“∀x∈R,x2+2x+2>0”的否定是“∃x∈R,x2+2x+2<0”
C.“若a,b∈R,a+b<8,则a<4且b<4”是假命题
D.设m,n∈R,则“m=0或n=0”是“mn=0”的充要条件
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B
A组 基础保分练
36
解析:对于A,若a>2,必有a>1,反之,不成立,故“a>1”是“a>2”的必要不充分条件,A正确;对于B,命题“∀x∈R,x2+2x+2>0”的否定是“∃x∈R,x2+2x+2≤0”,B错误;对于C,若a,b∈R,a+b<8,不一定有a<4且b<4,有a=6,b=1,该命题为假命题,C正确;对于D,若“m=0或n=0”,必有“mn=0”,反之,若“mn=0”,必有“m=0或n=0”,故“m=0或n=0”是“mn=0”的充要条件,D正确.
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A组 基础保分练
37
5.(2025·陕西咸阳模拟)下列命题中,真命题是( )
A.“a>1,b>1”是“ab>1”的必要条件
B.∀x>0,ex>2x
C.∀x>0,2x≥x2
D.a+b=0的充要条件是=-1
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B
A组 基础保分练
38
解析:对于A,当a=2,b=1时,满足ab>1,但不满足a>1,b>1,故“a>1,b>1”不是“ab>1”的必要条件,故错误;
对于B,根据指数函数的性质可得,对于∀x>0,>1,即ex>2x,故正确;
对于C,当x=3时,2x<x2,故错误;
对于D,当a=b=0时,满足a+b=0,但=-1不成立,故错误.
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A组 基础保分练
39
6.(多选)-<5x-3<12的一个必要条件是( )
A.-<x<2 B.-<x<4
C.-3<x< D.-1<x<6
解析:解-<5x-3<12,得-<x<3,当x满足-<x<3时,满足-<x<4和-1<x<6.
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BD
A组 基础保分练
40
7.(多选)(2025·江苏无锡期中)下列命题中为真命题的是( )
A.“x>4”是“x<5”的既不充分又不必要条件
B.“三角形为正三角形”是“三角形为等腰三角形”的必要不充分条件
C.“关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)有实数根”的充要条件是“b2-4ac>0”
D.设a,b∈R,则“a≠0”是“ab≠0”的必要不充分条件
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AD
A组 基础保分练
41
解析:对于A,x>4不能推出x<5,由x<5也不能推出x>4,则“x>4”是“x<5”的既不充分又不必要条件,故A为真命题;
对于B,三角形为正三角形能推出三角形为等腰三角形,但三角形为等腰三角形不能推出三角形为正三角形,则“三角形为正三角形”是“三角形为等腰三角形”的充分不必要条件,故B为假命题;
对于C,关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)有实数根,则b2-4ac≥0,则b2-4ac>0是关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)有实数根的充分不必要条件,故C为假命题;
对于D,设a,b∈R,a≠0不能推出ab≠0,但ab≠0能推出a≠0,则D为真命题.
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A组 基础保分练
42
8.(多选)下列命题是真命题的是( )
A.∃a∈R,使函数y=2x+a·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,x2-2x+1≤0
D.∀x∈(0,+∞),x
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AC
A组 基础保分练
43
解析:当a=1时,y=2x+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;x2-2x+1=(x-1)2,当x=1时,x2-2x+1=0,故C为真命题;当x=时,∈(0,1),lo=1,∴,故D为假命题.
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A组 基础保分练
44
9.已知p:-2≤x≤2,q:1-m≤x≤m-1,若p是q的充分不必要条件,
则实数m的取值范围为_____________.
解析:因为p:-2≤x≤2,q:1-m≤x≤m-1,
若p是q的充分不必要条件,
则前两不等式等号不能同时取得,解得m>3.
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{m|m>3}
A组 基础保分练
45
10.为了证明“所有的素数都是奇数”是假命题,只要证明:_______________________.
解析:因为命题“所有的素数都是奇数”是假命题,则命题“存在一个素数不是奇数”为真命题,所以为了证明“所有的素数都是奇数”是假命题,只要证明存在一个素数不是奇数.
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存在一个素数不是奇数
A组 基础保分练
46
11.已知“x2-x-2>0”是“2x+p>0”的必要条件,则实数p的取值范围是____________.
解析:由2x+p>0,得x>-,
令A=.
由x2-x-2>0,解得x>2,或x<-1,令B={x|x>2,或x<-1},
由题意知A⊆B,即-≥2,
解得p≤-4,
∴实数p的取值范围是(-∞,-4].
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(-∞,-4]
A组 基础保分练
47
12.下列命题中的真命题是( )
A.∃x∈R,使得sin x+cos x=
B.∀x∈(0,+∞),ex>x+1
C.∃x∈(-∞,0),2x<3x
D.∀x∈(0,π),sin x>cos x
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B
B组 能力提升练
48
解析:∵sin x+cos x=sin,故A错误;设f(x)=ex-x-1,则f'(x)=ex-1.
∵当x∈(0,+∞)时,f‘(x)>0,
∴f(x)在(0,+∞)上为增函数.
又f(0)=0,
∴∀x∈(0,+∞),f(x)>0,即ex>x+1,故B正确;
当x<0时,y=2x的图象在y=3x的图象上方,故C错误;当x∈时,sin x<cos x,故D错误.
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B组 能力提升练
13.设a,b均为单位向量,则“|a-3b|=|3a+b|”是“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
解析:因为|a-3b|=|3a+b|,所以(a-3b)2=(3a+b)2,所以a2-6a·b+9b2=9a2+6a·b+b2.又因为|a|=|b|=1,所以a·b=0,所以a⊥b;反之也成立.
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C
B组 能力提升练
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14.已知函数f(x)=,g(x)=asin x+2a(a>0),若对任意x1∈[0,2],
总存在x2∈[0,2]使g(x1)=f(x2)成立,则实数a的取值范围是__________.
解析:∵x∈[0,2],
∴f(x)==-4+∈[-1,5].
∵x∈[0,2],a>0,∴g(x)∈[2a,3a],
由题意得[2a,3a]⊆[-1,5],
∴∴0<a≤.
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B组 能力提升练
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