内容正文:
第2章 常用逻辑用语
2.1 命题、定理、定义
新课导入
《道德经》有云:“道可道,非常道;名可名,非常名.无名,天地之始;有名,万物之母.……”
由概念(名)判断命题,由命题构成推理,由推理完成证明.
学习目标
1.理解命题、定理、定义的概念,并会判断一个语句是否为命题及命题的真假.
2.了解命题的构成形式,能将命题改写为“若,则”的形式.
新知学习 探究
一 命题、定理、定义的概念
“红豆生南国,春来发几枝? 愿君多采撷,此物最相思!”这是唐代诗人王维的《相思》一诗.
思考1.在这4句诗中,哪几句是疑问句?哪几句是陈述句?
思考2.疑问句、祈使句、感叹句能否作为命题?
【答案】思考1 提示 第2句是疑问句,第1句是陈述句.
思考2 提示 疑问句、祈使句、感叹句不能作为命题.
[知识梳理]
1.在数学中,我们将可①_ _ _ _ _ _ _ _ 的②_ _ _ _ _ _ 叫作命题.
【答案】判断真假; 陈述句
2.在数学中,有些已经被证明为③_ _ _ _ 的命题可以作为推理的依据而④_ _ _ _ _ _ _ _ ,一般称之为定理.
【答案】真; 直接使用
3.定义是对某些对象标明符号、指明称谓,或者揭示所研究问题中对象的内涵.
[即时练]
1.下列语句为命题的是( )
A. 0是自然数吗? B. 请你过来!
C. 这道数学题真难啊! D. 只有一组解
【答案】D
【解析】选.可以判断真假的陈述句叫作命题.根据定义可知,只有 选项符合题意.
2.下列语句中是命题的有_ _ _ _ ,是真命题的有_ _ _ _ .(填序号)
①这幅画真漂亮! ②求证是无理数.
③两个数的和是偶数吗? ④所有的人都喜欢苹果. ⑤若,则.
【答案】④⑤; ⑤
【解析】①是感叹句,不是命题.②是祈使句,不是命题.③是疑问句,不是命题.④是命题,有的人喜欢苹果,也有人不喜欢苹果,所以可判断该陈述句的真假,故它是命题,并且是假命题.⑤是命题,当 时,,可以判断该陈述句的真假,故它是命题,并且是真命题.
判断语句是否为命题的策略
(1)命题是可以判断真假的陈述句,疑问句、祈使句、感叹句等都不是命题;
(2)对于含变量的语句,要注意根据变量的取值范围,看能否判断其真假,若能,就是命题;若不能,就不是命题.
二 命题的结构形式和真假判断
[知识梳理]
数学中,许多命题可表示为“如果,那么”或“若,则”的形式,其中叫作命题的①_ _ _ _ ,叫作命题的②_ _ _ _ .
【答案】条件; 结论
[例1] (对接教材例2、例3)将下列命题改写成“若,则”的形式,并判断命题的真假.
(1) 同位角相等的两条直线平行;
(2) 当或时,;
(3) 空集是任何非空集合的真子集;
(4) 已知,为非零自然数,当时,,.
【答案】(1) 【解】若两条直线的同位角相等,则这两条直线平行,真命题.
(2) 若 或,则,真命题.
(3) 若一个集合是空集,则这个集合是任何非空集合的真子集,真命题.
(4) 已知,为非零自然数,若,则,,假命题.
(1)将命题改写为“若,则”形式的方法及原则
(2)命题真假的判定方法:要判断一个命题是真命题,一般要有严格的证明或有事实依据;要判断一个命题是假命题,可以通过构造一个反例否定命题的正确性.
[跟踪训练1].
(1) 下面给出的四个命题中,是真命题的为( )
A. 等角的余角相等 B. 一个角的补角-定大于这个角
C. 矩形的对角线互相垂直 D. 0是最小的正整数
(2) 把下列命题改写成“若,则”的形式,并判断命题的真假.
① 奇数不能被2整除;
② 当时,;
③ 两个相似三角形是全等三角形;
④ 当时,.
【答案】(1) A
(2) ① 解:若一个数是奇数,则它不能被2整除,真命题.
② 若,则,真命题.
③ 若两个三角形是相似三角形,则这两个三角形是全等三角形,假命题.
④ 若,则,真命题.
【解析】
(1) 选.由等式的性质可知,等角的余角相等,故 正确;当这个角为直角时,显然直角的补角与直角相等,故 不正确;只有当矩形的邻边相等时,对角线才互相垂直,故 不正确;最小的正整数是1,故 不正确.
三 由命题的真假求参数
[例2]
(1) 若集合,,,则成立是真命题,则实数的取值集合为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
(2) 已知集合,,若 是假命题,则实数的取值范围是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】(1)
(2)
【解析】
(1) 因为集合,,,成立是真命题,所以 或 或,所以 或 或.
(2) 方法一:若 是真命题,则,所以当 是假命题时,.
方法二:若 是假命题,则 是真命题,即集合,有公共元素,在数轴上表示出两个集合,由图易知.
由命题的真假求参数的基本步骤
第一步,明确命题的条件和结论;
第二步,根据所学知识写出命题为真时参数所满足的条件;
第三步,化简相应的条件,求出参数的取值范围.
注意 若求命题为假时参数的取值范围,可求命题为真时参数取值范围对应的补集.
[跟踪训练2].
(1) 已知不等式的解集是,若是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
(2) 若“方程有两个不相等的实数根”是真命题,则实数的取值范围是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】(1) A
(2)
【解析】
(1) 选.因为,所以,又因为 是假命题,即,所以.
(2) 由题意得,且,解得 且.
课堂巩固 自测
1.下列语句中不是命题的是( )
A.
B. 二次函数的图象不一定关于轴对称
C.
D. 对任意,总有
【答案】C
【解析】选.选项,,中均为陈述句,且能够判断真假,故均为命题,选项虽然是陈述句,但无法判断真假,故不是命题.故选.
2.下列说法正确的是 ( )
A. 命题“直角相等”的条件和结论分别是“直角”和“相等”
B. 语句“当时,方程有实根”不是命题
C. 命题“对角线互相垂直的四边形是菱形”是真命题
D. “时,”是真命题
【答案】D
【解析】选.命题“直角相等”写成“若,则”的形式为:若两个角都是直角,则这两个角相等,所以选项 错误;语句“当 时,方程 有实根”是陈述句,而且可以判断真假,故该语句是命题,所以选项 错误;对角线互相垂直的四边形有可能是梯形,所以选项 错误;代入验证可知选项 正确.
3.(多选)下列命题是真命题的是( )
A. 所有质数都是奇数
B. 若,则
C. 对任意的,都有成立
D. 方程有实根
【答案】BC
【解析】选.选项 错误,因为2是偶数也是质数;选项 正确;选项 正确,不论 取 内的任何数,恒成立;选项 错误,因为,所以方程 无实根.
4.如果“若,则”为假命题,那么实数的取值范围是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】由,解得,又“若,则”为假命题,则,得,故实数 的取值范围是.
1.已学习:(1)命题的概念、结构、真假.
(2)定理.(3)定义.
2.须贯通:(1)判断命题的真假的两种方法.
①判断真命题的推理法.
②判断假命题的反例法.
(2)利用命题真假求参数的取值范围.
3.应注意:含变量的语句是不是命题的判断.
课后达标 检测
A 基础达标
1.下列语句中是命题的是( )
A. B.
C. 求证是无理数 D. 今天天气真好啊!
【答案】B
【解析】选 不能判断真假,是祈使句,是感叹句,都不是命题.
2.命题“质数都是奇数”写成“若,则”的形式为( )
A. 若一个数是质数,则它一定是奇数
B. 任何一个质数都是奇数
C. 若一个实数是奇数,则它一定是质数
D. 所有的奇数都是质数
【答案】A
【解析】选.命题“质数都是奇数”写成“若,则”的形式为若一个数是质数,则它一定是奇数.
3.下列命题中,是假命题的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】A
【解析】选.对于,若,可能不属于,故 错误;对于,若,则 是集合 和 的公共元素,那么,故 正确;对于,若,则,故 正确;对于,若,则,故 正确.
4.给出命题:方程没有实数根,则使该命题为真命题的的一个值可以是( )
A. 4 B. 2 C. 0 D.
【答案】C
【解析】选.方程无实数根,则,故 时符合条件.
5.(多选)下列说法正确的是( )
A. 命题“相等的两角为对顶角”是真命题
B. 命题“对角线互相垂直平分的四边形是正方形”是真命题
C. 命题“对角线相等且互相平分的四边形是矩形”是真命题
D. “三条边都相等的三角形是等边三角形”是真命题
【答案】CD
【解析】选.两个角相等,这两个角不一定是对顶角,所以选项 错误;对角线互相垂直平分的四边形还可能是菱形,不是真命题,所以选项 错误;选项,正确.
6.(多选)下列四个命题中,是真命题的有( )
A. 空集没有子集
B. 空集是任何集合的一个真子集
C. 空集的元素个数为0
D. 任何非空集合至少有两个不同的子集
【答案】CD
【解析】选.空集的子集是它本身,故 是假命题;空集是任何非空集合的一个真子集,故 是假命题;空集的元素个数为0,故 是真命题;是真命题.
7.下列命题:
①;
②若,都是无理数,则是无理数;
③若集合,则;
④.
其中是真命题的序号是_ _ _ _ .
【答案】③④
【解析】①中,,是假命题;②中,设,,则,都是无理数,而 不是无理数,是假命题;③中,若,即 是 的子集,故,是真命题;④是真命题.
8.能说明“若,则”为假命题的一组,的值依次为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】1,(答案不唯一)
【解析】当 时,不成立.故取,,满足题意.
9.“不是矩形的四边形的对角线不相等”这一命题的条件是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,结论是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】一个四边形不是矩形; 这个四边形的对角线不相等
10.(13分)把下列命题改写成“若,则”的形式,并判断真假.
(1) 偶数能被2整除;(4分)
(2) 当时,无实根;(4分)
(3) 当时,且且.(5分)
【答案】(1) 解:若一个数是偶数,则这个数能被2整除,真命题.
(2) 若,则 无实根,真命题.
(3) 若,则 且 且,假命题.
B 能力提升
11.(多选)如果命题“非空集合中的元素都是集合中的元素”是假命题,那么下列命题为真命题的是( )
A. 中的元素都不是的元素 B. 中有不属于的元素
C. 中有属于的元素 D. 中的元素不都是的元素
【答案】BD
【解析】选.根据命题“非空集合 中的元素都是集合 中的元素”是假命题,可得 不是 的子集.则有以下两种情况:与 有公共元素,且 中至少有一个元素不在 中;与 没有公共元素.由①知,错误;由②知,错误;由①②知,,正确.
12.命题“集合是集合的子集,所以是集合的子集”.写成“若,则”形式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,是_ _ _ _ 命题(填“真”或“假”).
【答案】若集合是集合的子集,则是集合的子集; 假
【解析】若,2,,,3,,则,2,3,,,,不妨取,,则 不是 的子集,故是假命题.
13.已知命题“若,则”为真命题,则实数的取值范围是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】设,,由题知,,则 解得,故实数 的取值范围是.
14.(13分)已知,,,,五名学生参加某次数学单元检测,在未公布成绩前他们对自己的数学成绩进行了猜测.
A说:“如果我得优,那么也得优”;
B说:“如果我得优,那么也得优”;
C说:“如果我得优,那么也得优”;
D说:“如果我得优,那么也得优”.
成绩揭晓后,发现他们都没说错,但只有三个人得优.请问:得优的是哪三位同学?
解:如果 得优,可依次推出,,,均得优,这与“只有三个人得优”相矛盾,故 不可能得优;如果 得优,可依次推出,,也得优,这与“只有三个人得优”相矛盾,故 也不可能得优.所以可以判定,,三位同学得优.
C 素养拓展
15.(15分)是否存在整数,使得对任意,是真命题?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
解:假设存在整数,使得对任意,是真命题.
因为对任意,
,
所以,
所以.
又因为 为整数,
所以.
所以存在整数,满足题意,.
学科网(北京)股份有限公司
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