内容正文:
第04讲 常用逻辑用语(知识详解+8典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:命题
知识点02:充分条件,必要条件、充要条件
知识点03:反证法
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:判断命题的真假
题型02:指出命题的条件和结论
题型03:判断命题的充分不必要条件
题型04:根据充分不必要条件求参数
题型05:判断命题的必要不充分条件
题型06:根据必要不充分条件求参数
题型07:充要条件的证明
题型08:反证法
课后作业·巩固延伸
一、填空题(12)
二、单选题(4)
三、解答题(5)
【知识点01】命题
1.定义:能判断真假的、不带有变元的陈述句,叫做命题(proposition). 判断为真的命题叫做真命题,判断为假的命题叫做假命题. 例如,“10是2的倍数”是真命题,“11是偶数”是假命题.
说明:①命题必定由条件与结论两部分组成;
②假命题的确定:举反例(举出一个满足条件,不满足结论的例子,一个即可,一票否决);
【注意】构造反例有时候不容易,要充分注意命题的条件和结论,还要注意极端情况,或运用类比手段.
③真命题的确定:直接法和反证法.
说明:反证法既是一种重要的数学思想,也是命题证明的一种方法,后面会有赘述.
2. 推出关系: 如果命题“若,则”是真命题,那么就称推出,记作(或).
因为子集关系满足传递性,所以推出关系也满足传递性:若且,则. 它是逻辑推理的基础.
【例1】判断下列语句是否为命题,若是命题,判断真假,将真命题改写成“若p,则q”的形式,并写出它的逆命题、否命题、逆否命题。
①今天天气真好啊!
②对顶角相等;
③x>2。
解:① 感叹句,不是命题,无法判断真假;
② 是陈述句,可判断真假,是真命题;
改写为若p则q形式:若两个角是对顶角,则这两个角相等。
逆命题:若两个角相等,则这两个角是对顶角(假命题);
否命题:若两个角不是对顶角,则这两个角不相等(假命题);
逆否命题:若两个角不相等,则这两个角不是对顶角(真命题)。
③ 无法判断x的取值范围,不能判断真假,不是命题。
【知识点02】充分条件,必要条件、充要条件
1.充分条件、必要条件:对于两个陈述句与,如果,就称是的充分条件,亦称是的必要条件.
2、充要条件:如果既有“p⇒q”,又有“q⇒p”,则称条件p是q成立的充要条件,或称条件q是p成立的充要条件,记作“p⇔q”.p与q互为充要条件.
【方法点拨】
充要条件的解题的思想方法中转化思想的依据;解题中必须涉及两个方面,充分条件与必要条件,缺一不可.证明题目需要证明充分性与必要性,实际上,充分性理解为充分条件,必要性理解为必要条件,学生答题时往往混淆二者的关系.判断题目可以常用转化思想、反例、特殊值等方法解答即可.
判断充要条件的方法是:
①若p⇒q为真命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的充分不必要条件;
②若p⇒q为假命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的必要不充分条件;
③若p⇒q为真命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的充要条件;
④若p⇒q为假命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的既不充分也不必要条件.
⑤判断命题p与命题q所表示的范围,再根据“谁大谁必要,谁小谁充分”的原则,判断命题p与命题q的关系.
【例2】已知p:,q:,判断p是q的什么条件,q是p的什么条件。
解:第一步:判断是否成立
若,一定满足,故成立;
第二步:判断是否成立
若,不一定满足(例如x=2),故不成立;
第三步:结合定义下结论
p能推出q,q不能推出p,因此:
p是q的充分不必要条件;
q是p的必要不充分条件。
【知识点03】反证法
要判断一个命题“若,则”是假命题,只要存在一个满足条件但不满足结论的对象就行;但是要判断命题“若,则”是真命题,就需要证明所有满足的对象都满足结论,但有时直接验证这一点并不是一件容易的事. 我们可以首先假设结论不成立(为假),然后经过正确的逻辑推理得出的与已知条件或(已学)定理等相矛盾的结论,从而说明“为假”是不可能发生的,即结论是正确的,这样的证明方法叫反证法.
【思路点拨】
用反证法证题时,首先要搞清反证法证题的方法,其次注意反证法是在条件较少,不易入手时常用的方法,尤其有否定词或含“至多”“至少”等词的问题中常用.使用反证法进行证明的关键是在正确的推理下得出矛盾,这个矛盾可以是与已知矛盾,或与假设矛盾,或与定义、公理、定理、事实矛盾等.
1.证明思路:肯定条件,否定结论→推出矛盾→推翻假设,肯定结论
2.反证法的一般步骤:
(1)分清命题的条件和结论;
(2)作出与命题结论相矛盾的假设;
(3)由假设出发,应用正确的推理方法,推出矛盾的结果;
(4)断定产生矛盾的原因,在于开始所作的假设不真,于是原结论成立,从而间接地证明命题为真.
【例3】用反证法证明:在同一平面内,两条直线相交,只有一个交点。
解:第一步:反设
假设该命题不成立,即假设同一平面内,两条相交直线至少有两个交点,不妨设两条直线为,存在两个不同交点A、B。
第二步:归谬(推导矛盾)
根据基本公理:两点确定一条直线。
经过A、B两点有且只有一条直线,与我们假设的两条不同直线相互矛盾。
第三步:存真
因此假设不成立,故原命题成立,即:同一平面内,两条直线相交,只有一个交点。
【题型01】判断命题的真假
【典例1-1】(24-25高一上·上海·随堂练习)下列命题中是真命题的是( )
A.等边三角形都全等 B.若,则
C.对顶角相等 D.所有偶数都是合数
【答案】C
【分析】A,根据等边三角形和全等的定义作出判断;B,解不等式得到B错误;C,由对顶角定义判断;D,可举出反例.
【详解】A选项,等边三角形的边长不一定相等,故不一定全等,A错误;
B选项,若,则或,B错误;
C选项,对顶角相等,C正确;
D选项,2为偶数,但2为质数,D错误.
故选:C
【变式1-1】(24-25高一上·上海·随堂练习)对于任意两个集合A与B,下列命题中是假命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则或
【答案】D
【分析】由集合的运算及基本关系求解.
【详解】解:对于A项,若,则对,有,则,则A项正确;
对于B项,若,则对,则,则B项正确;
对于C项,对,有,对,有,
所以,集合的所有元素相同,即,则C项正确;
对于D项,如,显然,故D项错误,
故选:D
【变式1-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)命题“若 ,则 ”为 ________命题.(填真、假)
【答案】真
【分析】由集合的关系进行求解.
【详解】由,等价于,由,等价于,
则命题“若 ,则 ”为真命题,
故答案为:真
【变式1-3】判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)若,,则;
(2)若a、,则关于x的方程的解为.
【答案】(1)真命题,理由见解析;
(2)假命题,理由见解析.
【分析】(1)推出为的真子集,则得到;
(2)举出反例即可.
【详解】(1),则为的真子集,
故,故其为真命题.
(2)当时,该方程的解为,故其为假命题.
【题型02】指出命题的条件和结论
【典例2-1】将“等腰三角形两底角必是锐角”改写为“若…则…”形式___________.
【答案】若两个角是等腰三角形的两个底角,则它们是锐角.
【分析】确定命题的条件和结论,然后改写.
【详解】命题中条件是:“两个角是等腰三角形的两底角”,结论是“角是锐角”,改写为:
若两个角是等腰三角形的两个底角,则它们是锐角.
故答案为:若两个角是等腰三角形的两个底角,则它们是锐角.
【变式2-1】把下列命题改写成“若,则”的形式:
(1),函数的值随值的增加而增加;
(2)当两圆相切时,连心线过两圆的切点.
【答案】(1)时,若的值增加,则函数的值也随着增加.
(2)当两圆相切时,若一直线过两圆心,则必过两圆的切点.
【分析】合理断句分出,,改写成“若,则”的形式.
【详解】(1)时,若的值增加,则函数的值也随着增加.
(2)当两圆相切时,若一直线过两圆心,则必过两圆的切点.
【点睛】本题考查命题的形式,属于基础题.
【变式2-2】(24-25高一上·上海·课堂例题)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)已知,为正整数,当时,且.
【答案】(1)答案见解析,真命题.
(2)答案见解析,真命题.
(3)答案见解析,假命题.
【分析】(1)(2)(3)按给定条件改写命题,再判断真假.
【详解】(1)若一个数是奇数,则它不能被2整除,是真命题.
(2)若,则,是真命题.
(3)已知、为正整数,若,则且,是假命题.
【变式2-3】(24-25高一上·上海·课堂例题)判断下列各组中陈述句,的推出关系:
(1):是能被4整除的自然数,:是偶数;
(2):实数满足方程,:或;
(3):实数满足方程,:.
【答案】(1),但
(2)
(3),但.
【分析】对于(1),可举例分析判断;对于(2),(3)解出方程,结合举反例判断.
【详解】(1)是能被4整除的自然数,即,所以是偶数.即,
但.反例:是偶数,但不能被4整除.
(2)实数满足方程,可得或,即;
同样,如果或,则有,即.
(3)若,必有,即.
但满足,而不满足,即.
【题型03】判断命题的充分不必要条件
【典例3-1】(25-26高一上·上海·期末)“”是“”成立的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】A
【分析】根据集合的包含关系判断即可求解.
【详解】因为集合是集合的真子集,
所以“”是“”成立的充分非必要条件.
故选:A
【变式3-1】(25-26高一上·上海浦东新·期末)命题“”是命题“”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充分必要 D.既非充分又非必要
【答案】A
【分析】解不等式,根据充分非必要条件的定义即可求解.
【详解】不等式可化为,
即,解得或,
因为是的真子集,
所以命题“”是命题“”的充分非必要条件.
故选:A.
【变式3-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)“a = 1,b = 2”是“a + b = 3”的______条件.
【答案】充分不必要
【分析】根据充分、必要条件的定义判断.
【详解】若,则,所以“”是“”的充分条件;
若则不一定有,比如,所以“”不是“”的必要条件;
综上,“”是“”的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要.
【变式3-3】(24-25高一上·上海·随堂练习)已知集合,,证明:“”的充分非必要条件是“”.
【答案】证明见解析
【分析】根据充分条件、必要条件的定义及集合元素的特征证明即可.
【详解】集合,则恒有,
∴,即一切奇数都属于集合,即是的充分条件;
又,而,即由推不出,即必要性不成立;
∴“”的充分非必要条件是“”.
【题型04】根据充分不必要条件求参数
【典例4-1】(24-25高一上·上海浦东新·期末)已知,,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意可得出集合的包含关系,即可得出实数的取值范围.
【详解】已知,,若是的充分不必要条件,
则,所以,.
故选:B.
【变式4-1】(24-25高一上·上海·阶段检测)设,陈述句:,陈述句:.若使得是的充分条件,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】是的充分条件,说明由可以推出,可得对应集合是对应集合的子集,由此建立不等关系,可以得出实数的取值范围.
【详解】由:,即:,
由:,即:,
又是的充分条件,则,
因此可得,
故选:B.
【变式4-2】(25-26高一上·上海·期中)设命题,,如果是的充分非必要条件,则的取值范围
是______.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用充分非必要条件的定义列式求解.
【详解】命题,,由是的充分非必要条件,得,解得,
所以的取值范围是.
故答案为:
【变式4-3】(25-26高一上·上海·阶段检测)已知全集,集合,.
(1)求,求:的取值范围;
(2)若是的充分非必要条件,求:的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出集合,由可得,结合描述法、子集、补集的定义可得的范围;
(2)由若是的充分非必要条件可得,则,结合描述法、真子集、补集的定义可得的范围.
【详解】(1)移项通分得,
则,
则集合,
由得,,
由可得,对任意,,
则.
(2)若是的充分非必要条件,则,则,
则由可得,对任意,,
则.
【题型05】判断命题的必要不充分条件
【典例5-1】(25-26高一上·上海闵行·期中)”匈奴未灭,何以家为”是西汉名将霍去病在抗击匈奴获胜后,拒绝汉武帝赏赐府第时所说的豪言壮语.体现出在千百年前中华儿女就明白一个道理,没有一个强大的国家,就没有百姓安定的生活.没有“大国崛起”,就没有“小民尊严”.请问“大国崛起”是“小民尊严”的( )条件.
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.必要不充分条件 D.充分不必要条件
【答案】C
【分析】由充分、必要条件概念即可判断.
【详解】没有“大国崛起”,就没有“小民尊严”,
这等价于:如果有“小民尊严”,则一定有“大国崛起”.
也就是说:“大国崛起”是“小民尊严”的必要条件.
条件中没有说“大国崛起”一定导致“小民尊严”,所以不充分.
因此,“大国崛起”是“小民尊严”的必要不充分条件.
故选:C
【变式5-1】(25-26高一上·上海虹口·期末)“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】B
【分析】讨论的范围,去绝对值,判断等式是否成立,进而根据充分条件、必要条件的定义判断结果.
【详解】因为,所以
当时,等式左边为,等式右边为,原等式成立;
当时,等式左边为,等式右边为,原等式成立;
当时,等式左边为,由 解得 或 ,
均不符合 ,故此情况下原等式不成立;
综上,或.
所以“”是“”的必要非充分条件.
故选:B.
【变式5-2】(25-26高一上·上海·期中)“”是“”的________ 条件(用“充分非必要”或“必要非充分”或“充要”或“既不充分也不必要”填空).
【答案】必要非充分
【分析】由,求得,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解.
【详解】由,可得,所以是的必要非充分.
故答案为:必要非充分.
【变式5-3】(24-25高一上·上海·课后作业)设是方程的两个实根,试分析,是两根均大于1的什么条件?
【答案】必要非充分条件
【分析】利用韦达定理结合不等式的性质证明必要性,举反例否定充分性即可.
【详解】由韦达定理,,
判定条件结论
(注意条件中,、需满足)
①由得,,所以.
②为了证明,可以举出反例
取,,满足,,但不成立.
综上可知,是两根均大于1的必要非充分条件.
【题型06】根据必要不充分条件求参数
【典例6-1】(24-25高一上·上海宝山·阶段检测)设:,:,若是的必要非充分条件,则实数m的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据必要非充分条件,列式运算即可求解.
【详解】因为是的必要非充分条件,即是的真子集,
则,即实数的取值范围为.
故答案为:.
【变式6-1】(25-26高一上·上海·阶段检测)已知集合,非空集合,且是的必要非充分条件,则实数的取值范围是_____
【答案】
【分析】由题意得到是的非空真子集,再根据包含关系列出不等式组即可求解.
【详解】因为是的必要非充分条件,所以是的非空真子集,
由于无解,则,解得,
所以的取值范围是.
故答案为:
【变式6-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)已知,设,且是的必要非充分条件,则的取值范围是________
【答案】
【分析】将条件转化为对应集合,,利用必要非充分条件与集合包含关系的转化,得是的真子集,所进而列出不等式求解即可.
【详解】令集合,集合,由是的必要非充分条件,可得是
的真子集,所以,解得.
故答案为:.
【变式6-3】(24-25高一上·上海·课后作业)已知,,若是的充分非必要条件,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】利用给定条件将问题转化为子集问题求解即可.
【详解】因为是的充分非必要条件,
所以,
所以,即.
【题型07】充要条件的证明
【典例7-1】(2025高一·上海·专题练习)设为全集,、为非空集合,下面四个条件,(1);(2);(3);(4).其中是的充要条件个数有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】结合韦恩图可直接判断集合间的关系.
【详解】U为全集,A、B为非空集合
对于(1);
对于(2);
对于(3);
对于(4).
故选:D
【变式7-1】(25-26高一上·上海·阶段检测)其身正, 不令而行; 其身不正, 虽令不从”出自《论语·子路》. 其数学含义可以理解为:“身正”是“令行”的_____条件.
【答案】充要
【分析】利用充分条件和必要条件的定义判断即可.
【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;“其身不正,虽令不从”的逆否命题是“若令行,则身正”,即令行身正,所以“身正”是“令行”的必要条件.综上可知,“身正”是“令行”的充要条件.
故答案为:充要
【变式7-2】(2025高一上·上海·专题练习)已知,证明:“”是“”的充要条件.
【答案】证明见解析
【分析】分别证明充分性和必要性即可.
【详解】先证充分性:
由得,则,因此;
再证必要性:
由,得,由,得,
因此,则
所以“是“”的充要条件.
【变式7-3】(24-25高一上·上海·课堂例题)已知是实数,集合,.求证:“”是“”的充要条件.
【答案】证明见解析
【分析】利用充分性和必要性的定义求解即可.
【详解】充分性:当时,,
则;
必要性:若,则,
所以,即;
综上,“”是“”的充要条件.
【题型08】反证法
【典例8-1】(24-25高一上·上海·期中)用反证法证明某命题时,对结论:“自然数都不是偶数”的正确假设应为( )
A.自然数不都是偶数 B.自然数都不是奇数
C.自然数都是奇数 D.自然数至少有一个是偶数
【答案】D
【分析】假设结论的反面成立即可.
【详解】自然数都不是偶数的反面为自然数至少有一个是偶数.
故选:D
【变式8-1】(25-26高一上·上海·期中)已知x,y是实数,要用反证法证明“若,则或”这个命题,首先要假设结论不成立,也就是假设____________________.
【答案】且
【分析】根据反证法步骤,要证明命题结论成立,先假设结论的否定成立即可.
【详解】由题意,应假设且,
故答案为:且
【变式8-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)用反证法证明:若、、,且,,,则中至少有一个不小于0.
【答案】证明见解析
【分析】假设、、都小于0,根据题意结合配方法可得,得出矛盾即可.
【详解】假设、、都小于0,即,则,
因为、、,且,,,
则,
当且仅当时,等号成立,
这与矛盾,
可知假设不成立,所以、、中至少有一个不小于0.
【变式8-3】(25-26高一上·上海·阶段检测)求证:
(1)若整数满足能被3整除,则也能被3整除;
(2)是无理数;
(3)是无理数.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】利用反证法,即可证明结论.
【详解】(1)反证法:假设不能被3整除,则,
故,则不能被3整除,
与“能被3整除”矛盾,
故假设不成立,原命题成立,即整数满足能被3整除,则也能被3整除;
(2)反证:假设为有理数,即,(互质),
则,即能被3整除,
故由(1)得,代回到得,
同理有,即均能被3整除,与“互质”矛盾,
故假设不成立,则是无理数;
(3)反证:假设为有理数,则,
而,故,
又有理数集关于四则运算封闭,故,与“为无理数”矛盾,
故假设不成立,则为无理数.
知识点01 命题
1. 命题核心定义
命题:可以判断真假的陈述句。
真命题:判断为正确的语句
假命题:判断为错误的语句
非命题:疑问句、祈使句、感叹句、含变量无法判定真假的语句
2. 命题标准形式
统一格式:若p,则q
其中:p为命题条件,q为命题结论
3. 四种命题转化关系(必背)
命题类型
表达式
改写规则
原命题
若p,则q
原式不变
逆命题
若q,则p
条件、结论互换
否命题
若非p,则非q
条件、结论同时否定
逆否命题
若非q,则非p
互换+同时否定
4. 真假性等价规律(秒杀结论)
原命题 ⇔ 逆否命题:同真同假
逆命题 ⇔ 否命题:同真同假
高频易错点:否命题是条件结论双否定;命题的否定只否定结论,二者切勿混淆
知识点02 充分条件、必要条件、充要条件
1. 核心推导关系(设两个命题p、q)
:p是q的充分不必要条件
:p是q的必要不充分条件
:p是q的充要条件(充分必要条件)
互相不可推出:既不充分也不必要条件
2. 集合秒杀口诀(区间/集合题型通用)
小范围 ⇒ 大范围,小充分,大必要
小集合是大集合的充分不必要条件,大集合是小集合的必要不充分条件。
3. 解题通用步骤
第一步:判断p能否推出q
第二步:判断q能否推出p
第三步:结合双向推出关系,判定条件类型
知识点03 反证法
1. 方法定义
间接证明方法:不直接证明原命题成立,而是否定原命题结论,经过严谨推理,推出矛盾,从而证明原命题正确。
2. 考试标准三步答题模板(必背)
①反设:假设原命题的结论不成立(写出结论的反面)
②归谬:依托已知条件和假设,正确推理,推出矛盾(与已知、公理、定理、定义矛盾均可)
③存真:否定假设,肯定原命题成立
3. 适用题型
正面证明难度大、思路复杂的题型
题干含关键词:至多、至少、唯一、不存在、至多一个
4. 核心易错:常见词语否定对照表
原词语
否定词(反设写法)
至多一个
至少两个
至少一个
一个都没有
都是
不都是
平行
相交
知识点04本节全局易错点汇总(预习避坑)
命题判断:切记疑问句、无法定真假的式子不是命题
四种命题:否命题必须同时否定条件和结论,缺一不可
条件判断:看清设问,分清是p是q的条件,还是q是p的条件
反证法:反设不能写错,推理过程必须严谨,不可凭空造矛盾
一、填空题
1.(24-25高一上·上海·期中)“若且,则且”是_____命题.(填“真”或“假”)
【答案】假
【分析】直接取特殊值验证即可.
【详解】当时,且;此时不满足且,故该命题为假命题.
故答案为:假
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)实数,满足“”是“”的______条件.
【答案】充分不必要
【分析】根据两个方程的解集作判断即可.
【详解】由,得此时,充分性成立;
由,得或,此时不一定成立,必要性不成立.
故答案为:充分不必要.
3.(25-26高一上·上海·期中)设α:,β:,若α是β的充分条件,则实数a的取值范围是______.
【答案】.
【分析】利用充分性转化为子集关系来求解即可.
【详解】由α是β的充分条件,可得是的子集,
即,
故答案为:.
4.(24-25高一上·上海普陀·期中)已知条件和条件,若是的一个充分不必要条件,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据充分不必要条件列不等式来求得的取值范围.
【详解】由于是的一个充分不必要条件,
所以,
所以.
故答案为:
5.(24-25高一上·上海·随堂练习)用反证法证明命题:“已知,求证:”时,应假设________,得出的矛盾为________.
【答案】 (或)
【详解】由题意假设,则,,,
因为,所以,
即,所以,
因为不论q为何值,都大于等于0,即假设不成立,所以.
由以上分析过程可知:反设为,得出的矛盾为.
同理可得出矛盾.
综上:反设为,
得出的矛盾为或.
6.(24-25高一上·上海·单元测试)设集合,,则“”是“”的________条件.
【答案】必要非充分
【分析】解不等式,根据集合间的关系可判断充分必要性.
【详解】由已知,
所以,
即“”是“”的必要非充分条件,
故答案为:必要非充分.
7.(24-25高一上·上海·随堂练习)在横线上填上一个结论,使命题“已知为实数,若,则________”是假命题.
【答案】且(答案不唯一)
【分析】根据条件得出同号,即可求出结果.
【详解】由,知同号,即且或且,
故答案为:且(答案不唯一)
8.(25-26高一上·上海松江·期中)若,,且是的充分条件,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】根据充分条件的定义进行求解即可.
【详解】因为是的充分条件,
所以对应的集合是对应的集合的子集,
所以.
故答案为:.
9.(25-26高一上·上海松江·期中)用反证法证明命题“若,则或”时,第一步应该假设的内容为__________.
【答案】且
【分析】直接利用反证法的步骤,即可得到答案.
【详解】由反证法解题思路,应假设且,
故答案为:且
10.(25-26高一上·上海·期中)下列命题:①合数一定是偶数,②若,则,③方程的解是,④“”是“”的必要非充分条件,其中真命题的是________.(填写序号)
【答案】②④
【详解】对于①,9是合数,但9不是偶数,故①错误;
对于②,由,可得,故②正确;
对于③,当时,方程无解,故③错误;
对于④,当时满足,但,
当时,可得,则“”是“”的必要非充分条件,故④正确.
11.(24-25高一·上海·课堂例题)生活中,我们还常用“水滴石穿”“有志者,事竟成”“坚持就是胜利”等语句来勉励自己和他人保持信心、坚持不懈地努力.在这些语句里,“石穿”“事成”“胜利”分别是“水滴”“有志”“坚持”的______条件,这正是我们努力的信心之源,激励着我们直面一切困难与挑战,不断取得进步.
【答案】必要非充分
【分析】根据充分条件和必要条件的定义判断,即可得出答案.
【详解】由“石穿”、“事成”、“胜利”不能推出“水滴”、“有志”、“坚持”,
如“石穿”可能推出“化学腐蚀”;
由“水滴”、“有志”、“坚持”能推出“石穿”、“事成”、“胜利”
如“水滴”可以推出“石穿”;
综上所述, “石穿”、“事成”、“胜利”是“水滴”、“有志”、“坚持”必要非充分条件.
故答案为:必要非充分.
12.(24-25高一上·上海浦东新·阶段检测)下列语句中是命题的有________.
①三边对应相等的两个三角形全等
②如果,则
③对于任意数,不能被3整除
④八月的桂花真香啊
⑤
【答案】①②③
【分析】根据命题的定义能判断真假的陈述句即是命题,逐项验证即可求解.
【详解】对于A,三边对应相等的两个三角形全等,是真命题;
对于B,如果,则,是假命题;
对于C,对于任意数,不能被3整除,能判断真假,是真命题;
对于D,八月的桂花真香啊,不能判断真假,所以不是命题;
对于E,,不能判断真假,所以不是命题.
故答案为:ABC.
二、单选题
13.(25-26高一上·上海·期中)若,则“”是“”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分 C.充要 D.非充分非必要
【答案】A
【分析】化简,根据取值得出充分非必要条件
【详解】因为,所以,所以“”是“”的充分非必要条件.
故选:A
14.命题“全等三角形的面积相等”改写成“若p,则q”的形式为( )
A.若两个三角形全等,则它们的面积相等
B.若两个三角形的面积相等,则这两个三角形全等
C.若两个三角形的面积相等,则这两个三角形不全等
D.若两个三角形不全等,则它们的面积不相等
【答案】A
【分析】确定命题的条件和结论,然后改写成“若p,则q”的形式即可
【详解】因为命题“全等三角形的面积相等”的条件是两个三角形全等,结论为这两三角形的面积相等,
所以改写成“若p,则q”的形式为:若两个三角形全等,则它们的面积相等.
故选:A
15.(25-26高一上·上海·阶段检测)用反证法证明:“已知,,求证:”时,应假设( )
A.已知,且
B.已知,或
C.且
D.且
【答案】B
【分析】用反证法知识进行解答即可.
【详解】反证法的步骤是先假设命题的结论不成立.
原结论是 “”,其否定是 “或”(因为 “且” 的否定是 “或”).
所以在证明时应假设 “已知,或”,
故选: B.
16.(24-25高一上·上海嘉定·期末)命题:存在定义域为R的函数,对任意的实数,满足;命题:存在定义域为R的函数,对任意的实数,满足.关于这两个命题的真假判断,正确的是( ).
A.、都是真命题 B.、都是假命题
C.是真命题,是假命题 D.是假命题,是真命题
【答案】C
【分析】对于命题,令,根据函数的性质判断其真假;
对于命题,当时,,通过分析函数关系判断其真假.
【详解】令,其定义域为R,
对任意的实数,满足,
则存在定义域为R的函数,对任意的实数,满足,
即是真命题;
假设存在定义域为R的函数,对任意的实数,满足,
当时,,
由,则,则,出现矛盾,
所以不存在定义域为R的函数,对任意的实数,满足,
即是假命题.
故选:C.
三、解答题
17.(24-25高一上·上海杨浦·阶段检测)设,求证:若,则或.
【答案】证明见详解
【分析】原命题真假等同于逆否命题真假,转化判断其逆否命题真假即可.
【详解】当且时,则,
所以命题“若且,则”为真命题,
则其逆否命题“若,则或”为真命题,得证.
18.(24-25高一上·上海·课后作业)下列命题中,判断条件是条件的什么条件.
(1),;
(2)是直角三角形,是等腰三角形;
(3):四边形的对角线互相平分,:四边形是矩形;
(4)或,;
(5),:方程有实数根.
【答案】(1)必要非充分条件
(2)既非充分又非必要条件
(3)必要非充分条件
(4)充要条件
(5)充分非必要条件
【分析】(1)利用绝对值的性质判断即可.
(2)利用等腰三角形和直角三角形的定义判断即可.
(3)利用矩形的性质判断即可.
(4)解根式方程证明即可.
(5)利用一元二次方程的判别式判断即可.
【详解】(1)∵,但,∴是的必要非充分条件.
(2)∵是直角三角形是等腰三角形;
是等腰三角形是直角三角形,
∴是的既非充分又非必要条件.
(3)∵四边形的对角线互相平分四边形是矩形;
四边形是矩形四边形的对角线互相平分,∴是的必要非充分条件.
(4)或;
或,所以是的充要条件.
(5),即方程有实根;
而方程有实根,即,
所以是的充分非必要条件.
19.(1)已知,用反证法证明:若,则中至少有一个小于;
(2)已知,判断 “”是“中至少有一个小于”的什么条件?并说明理由.
【答案】(1)证明见解析;(2)充分非必要条件,理由见解析
【分析】(1)先假设结论不成立,推理得出矛盾,解决问题;
(2)由(1)可知充分性成立,列举出反例推翻必要性的成立,从而得出本题结论.
【详解】(1)证明:假设则,
与已知条件矛盾,
所以中至少有一个小于;
(2)由(1) 可得“”可以推出“中至少有一个小于”,
反之不一定成立,
例如:,,,则,
所以“”是“中至少有一个小于”的充分非必要条件.
20.已知集合,集合 .
(1)若是成立的一个充分不必要条件,求实数的取值范围;
(2)若是成立的充要条件,求实数的值.
【答案】(1).
(2)2
【分析】(1)由题意是B的真子集,构造不等式即可求解;
(2)由题意得到,进而可求解.
【详解】(1)由题意 A 是B的真子集,所以,即,
所以实数的取值范围为.
(2)因为是成立的充要条件,所以,
所以,即.即实数的值为2.
21.(24-25高一上·上海·阶段检测)(1)已知为实数且满足,,.求证:这四个数中至少有一个是负数.(用反证法证明)
(2)已知集合,.若的充分非必要条件为,则的取值范围是?
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)假设都是非负数,利用反证法推出可得答案;
(2)根据题意可得是的真子集,分类讨论、两种情况即可得解.
【详解】(1)假设都是非负数,
因为,,所以,
又,
故,与题设矛盾,故假设不成立,原命题成立;
(2)若的充分非必要条件为,则是的真子集,
若,则,解得;
若,则,解得,
综上所述,的取值范围是.
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第04讲 常用逻辑用语(知识详解+8典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:命题
知识点02:充分条件,必要条件、充要条件
知识点03:反证法
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:判断命题的真假
题型02:指出命题的条件和结论
题型03:判断命题的充分不必要条件
题型04:根据充分不必要条件求参数
题型05:判断命题的必要不充分条件
题型06:根据必要不充分条件求参数
题型07:充要条件的证明
题型08:反证法
课后作业·巩固延伸
一、填空题(12)
二、单选题(4)
三、解答题(5)
【知识点01】命题
1.定义:能判断真假的、不带有变元的陈述句,叫做命题(proposition). 判断为真的命题叫做真命题,判断为假的命题叫做假命题. 例如,“10是2的倍数”是真命题,“11是偶数”是假命题.
说明:①命题必定由条件与结论两部分组成;
②假命题的确定:举反例(举出一个满足条件,不满足结论的例子,一个即可,一票否决);
【注意】构造反例有时候不容易,要充分注意命题的条件和结论,还要注意极端情况,或运用类比手段.
③真命题的确定:直接法和反证法.
说明:反证法既是一种重要的数学思想,也是命题证明的一种方法,后面会有赘述.
2. 推出关系: 如果命题“若,则”是真命题,那么就称推出,记作(或).
因为子集关系满足传递性,所以推出关系也满足传递性:若且,则. 它是逻辑推理的基础.
【例1】判断下列语句是否为命题,若是命题,判断真假,将真命题改写成“若p,则q”的形式,并写出它的逆命题、否命题、逆否命题。
①今天天气真好啊!
②对顶角相等;
③x>2。
【知识点02】充分条件,必要条件、充要条件
1.充分条件、必要条件:对于两个陈述句与,如果,就称是的充分条件,亦称是的必要条件.
2、充要条件:如果既有“p⇒q”,又有“q⇒p”,则称条件p是q成立的充要条件,或称条件q是p成立的充要条件,记作“p⇔q”.p与q互为充要条件.
【方法点拨】
充要条件的解题的思想方法中转化思想的依据;解题中必须涉及两个方面,充分条件与必要条件,缺一不可.证明题目需要证明充分性与必要性,实际上,充分性理解为充分条件,必要性理解为必要条件,学生答题时往往混淆二者的关系.判断题目可以常用转化思想、反例、特殊值等方法解答即可.
判断充要条件的方法是:
①若p⇒q为真命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的充分不必要条件;
②若p⇒q为假命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的必要不充分条件;
③若p⇒q为真命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的充要条件;
④若p⇒q为假命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的既不充分也不必要条件.
⑤判断命题p与命题q所表示的范围,再根据“谁大谁必要,谁小谁充分”的原则,判断命题p与命题q的关系.
【例2】已知p:,q:,判断p是q的什么条件,q是p的什么条件。
【知识点03】反证法
要判断一个命题“若,则”是假命题,只要存在一个满足条件但不满足结论的对象就行;但是要判断命题“若,则”是真命题,就需要证明所有满足的对象都满足结论,但有时直接验证这一点并不是一件容易的事. 我们可以首先假设结论不成立(为假),然后经过正确的逻辑推理得出的与已知条件或(已学)定理等相矛盾的结论,从而说明“为假”是不可能发生的,即结论是正确的,这样的证明方法叫反证法.
【思路点拨】
用反证法证题时,首先要搞清反证法证题的方法,其次注意反证法是在条件较少,不易入手时常用的方法,尤其有否定词或含“至多”“至少”等词的问题中常用.使用反证法进行证明的关键是在正确的推理下得出矛盾,这个矛盾可以是与已知矛盾,或与假设矛盾,或与定义、公理、定理、事实矛盾等.
1.证明思路:肯定条件,否定结论→推出矛盾→推翻假设,肯定结论
2.反证法的一般步骤:
(1)分清命题的条件和结论;
(2)作出与命题结论相矛盾的假设;
(3)由假设出发,应用正确的推理方法,推出矛盾的结果;
(4)断定产生矛盾的原因,在于开始所作的假设不真,于是原结论成立,从而间接地证明命题为真.
【例3】用反证法证明:在同一平面内,两条直线相交,只有一个交点。
【题型01】判断命题的真假
【典例1-1】(24-25高一上·上海·随堂练习)下列命题中是真命题的是( )
A.等边三角形都全等 B.若,则
C.对顶角相等 D.所有偶数都是合数
【变式1-1】(24-25高一上·上海·随堂练习)对于任意两个集合A与B,下列命题中是假命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则或
【变式1-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)命题“若 ,则 ”为 ________命题.(填真、假)
【变式1-3】判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)若,,则;
(2)若a、,则关于x的方程的解为.
【题型02】指出命题的条件和结论
【典例2-1】将“等腰三角形两底角必是锐角”改写为“若…则…”形式___________.
【变式2-1】把下列命题改写成“若,则”的形式:
(1),函数的值随值的增加而增加;
(2)当两圆相切时,连心线过两圆的切点.
【变式2-2】(24-25高一上·上海·课堂例题)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)已知,为正整数,当时,且.
【变式2-3】(24-25高一上·上海·课堂例题)判断下列各组中陈述句,的推出关系:
(1):是能被4整除的自然数,:是偶数;
(2):实数满足方程,:或;
(3):实数满足方程,:.
【题型03】判断命题的充分不必要条件
【典例3-1】(25-26高一上·上海·期末)“”是“”成立的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【变式3-1】(25-26高一上·上海浦东新·期末)命题“”是命题“”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充分必要 D.既非充分又非必要
【变式3-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)“a = 1,b = 2”是“a + b = 3”的______条件.
【变式3-3】(24-25高一上·上海·随堂练习)已知集合,,证明:“”的充分非必要条件是“”.
【题型04】根据充分不必要条件求参数
【典例4-1】(24-25高一上·上海浦东新·期末)已知,,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(24-25高一上·上海·阶段检测)设,陈述句:,陈述句:.若使得是的充分条件,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【变式4-2】(25-26高一上·上海·期中)设命题,,如果是的充分非必要条件,则的取值范围
是______.
【变式4-3】(25-26高一上·上海·阶段检测)已知全集,集合,.
(1)求,求:的取值范围;
(2)若是的充分非必要条件,求:的取值范围.
【题型05】判断命题的必要不充分条件
【典例5-1】(25-26高一上·上海闵行·期中)”匈奴未灭,何以家为”是西汉名将霍去病在抗击匈奴获胜后,拒绝汉武帝赏赐府第时所说的豪言壮语.体现出在千百年前中华儿女就明白一个道理,没有一个强大的国家,就没有百姓安定的生活.没有“大国崛起”,就没有“小民尊严”.请问“大国崛起”是“小民尊严”的( )条件.
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.必要不充分条件 D.充分不必要条件
【变式5-1】(25-26高一上·上海虹口·期末)“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【变式5-2】(25-26高一上·上海·期中)“”是“”的________ 条件(用“充分非必要”或“必要非充分”或“充要”或“既不充分也不必要”填空).
【变式5-3】(24-25高一上·上海·课后作业)设是方程的两个实根,试分析,是两根均大于1的什么条件?
【题型06】根据必要不充分条件求参数
【典例6-1】(24-25高一上·上海宝山·阶段检测)设:,:,若是的必要非充分条件,则实数m的取值范围是________.
【变式6-1】(25-26高一上·上海·阶段检测)已知集合,非空集合,且是的必要非充分条件,则实数的取值范围是_____
【变式6-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)已知,设,且是的必要非充分条件,则的取值范围是________
【变式6-3】(24-25高一上·上海·课后作业)已知,,若是的充分非必要条件,求实数的取值范围.
【题型07】充要条件的证明
【典例7-1】(2025高一·上海·专题练习)设为全集,、为非空集合,下面四个条件,(1);(2);(3);(4).其中是的充要条件个数有( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式7-1】(25-26高一上·上海·阶段检测)其身正, 不令而行; 其身不正, 虽令不从”出自《论语·子路》. 其数学含义可以理解为:“身正”是“令行”的_____条件.
【变式7-2】(2025高一上·上海·专题练习)已知,证明:“”是“”的充要条件.
【变式7-3】(24-25高一上·上海·课堂例题)已知是实数,集合,.求证:“”是“”的充要条件.
【题型08】反证法
【典例8-1】(24-25高一上·上海·期中)用反证法证明某命题时,对结论:“自然数都不是偶数”的正确假设应为( )
A.自然数不都是偶数 B.自然数都不是奇数
C.自然数都是奇数 D.自然数至少有一个是偶数
【变式8-1】(25-26高一上·上海·期中)已知x,y是实数,要用反证法证明“若,则或”这个命题,首先要假设结论不成立,也就是假设____________________.
【变式8-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)用反证法证明:若、、,且,,,则中至少有一个不小于0.
【变式8-3】(25-26高一上·上海·阶段检测)求证:
(1)若整数满足能被3整除,则也能被3整除;
(2)是无理数;
(3)是无理数.
知识点01 命题
1. 命题核心定义
命题:可以判断真假的陈述句。
真命题:判断为正确的语句
假命题:判断为错误的语句
非命题:疑问句、祈使句、感叹句、含变量无法判定真假的语句
2. 命题标准形式
统一格式:若p,则q
其中:p为命题条件,q为命题结论
3. 四种命题转化关系(必背)
命题类型
表达式
改写规则
原命题
若p,则q
原式不变
逆命题
若q,则p
条件、结论互换
否命题
若非p,则非q
条件、结论同时否定
逆否命题
若非q,则非p
互换+同时否定
4. 真假性等价规律(秒杀结论)
原命题 ⇔ 逆否命题:同真同假
逆命题 ⇔ 否命题:同真同假
高频易错点:否命题是条件结论双否定;命题的否定只否定结论,二者切勿混淆
知识点02 充分条件、必要条件、充要条件
1. 核心推导关系(设两个命题p、q)
:p是q的充分不必要条件
:p是q的必要不充分条件
:p是q的充要条件(充分必要条件)
互相不可推出:既不充分也不必要条件
2. 集合秒杀口诀(区间/集合题型通用)
小范围 ⇒ 大范围,小充分,大必要
小集合是大集合的充分不必要条件,大集合是小集合的必要不充分条件。
3. 解题通用步骤
第一步:判断p能否推出q
第二步:判断q能否推出p
第三步:结合双向推出关系,判定条件类型
知识点03 反证法
1. 方法定义
间接证明方法:不直接证明原命题成立,而是否定原命题结论,经过严谨推理,推出矛盾,从而证明原命题正确。
2. 考试标准三步答题模板(必背)
①反设:假设原命题的结论不成立(写出结论的反面)
②归谬:依托已知条件和假设,正确推理,推出矛盾(与已知、公理、定理、定义矛盾均可)
③存真:否定假设,肯定原命题成立
3. 适用题型
正面证明难度大、思路复杂的题型
题干含关键词:至多、至少、唯一、不存在、至多一个
4. 核心易错:常见词语否定对照表
原词语
否定词(反设写法)
至多一个
至少两个
至少一个
一个都没有
都是
不都是
平行
相交
知识点04本节全局易错点汇总(预习避坑)
命题判断:切记疑问句、无法定真假的式子不是命题
四种命题:否命题必须同时否定条件和结论,缺一不可
条件判断:看清设问,分清是p是q的条件,还是q是p的条件
反证法:反设不能写错,推理过程必须严谨,不可凭空造矛盾
一、填空题
1.(24-25高一上·上海·期中)“若且,则且”是_____命题.(填“真”或“假”)
2.(24-25高一上·上海·随堂练习)实数,满足“”是“”的______条件.
3.(25-26高一上·上海·期中)设α:,β:,若α是β的充分条件,则实数a的取值范围是______.
4.(24-25高一上·上海普陀·期中)已知条件和条件,若是的一个充分不必要条件,则实数的取值范围是______.
5.(24-25高一上·上海·随堂练习)用反证法证明命题:“已知,求证:”时,应假设________,得出的矛盾为________.
6.(24-25高一上·上海·单元测试)设集合,,则“”是“”的________条件.
7.(24-25高一上·上海·随堂练习)在横线上填上一个结论,使命题“已知为实数,若,则________”是假命题.
8.(25-26高一上·上海松江·期中)若,,且是的充分条件,则实数的取值范围是__________.
9.(25-26高一上·上海松江·期中)用反证法证明命题“若,则或”时,第一步应该假设的内容为__________.
10.(25-26高一上·上海·期中)下列命题:①合数一定是偶数,②若,则,③方程的解是,④“”是“”的必要非充分条件,其中真命题的是________.(填写序号)
11.(24-25高一·上海·课堂例题)生活中,我们还常用“水滴石穿”“有志者,事竟成”“坚持就是胜利”等语句来勉励自己和他人保持信心、坚持不懈地努力.在这些语句里,“石穿”“事成”“胜利”分别是“水滴”“有志”“坚持”的______条件,这正是我们努力的信心之源,激励着我们直面一切困难与挑战,不断取得进步.
12.(24-25高一上·上海浦东新·阶段检测)下列语句中是命题的有________.
①三边对应相等的两个三角形全等
②如果,则
③对于任意数,不能被3整除
④八月的桂花真香啊
⑤
二、单选题
13.(25-26高一上·上海·期中)若,则“”是“”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分 C.充要 D.非充分非必要
14.命题“全等三角形的面积相等”改写成“若p,则q”的形式为( )
A.若两个三角形全等,则它们的面积相等
B.若两个三角形的面积相等,则这两个三角形全等
C.若两个三角形的面积相等,则这两个三角形不全等
D.若两个三角形不全等,则它们的面积不相等
15.(25-26高一上·上海·阶段检测)用反证法证明:“已知,,求证:”时,应假设( )
A.已知,且
B.已知,或
C.且
D.且
16.(24-25高一上·上海嘉定·期末)命题:存在定义域为R的函数,对任意的实数,满足;命题:存在定义域为R的函数,对任意的实数,满足.关于这两个命题的真假判断,正确的是( ).
A.、都是真命题 B.、都是假命题
C.是真命题,是假命题 D.是假命题,是真命题
三、解答题
17.(24-25高一上·上海杨浦·阶段检测)设,求证:若,则或.
18.(24-25高一上·上海·课后作业)下列命题中,判断条件是条件的什么条件.
(1),;
(2)是直角三角形,是等腰三角形;
(3):四边形的对角线互相平分,:四边形是矩形;
(4)或,;
(5),:方程有实数根.
19.(1)已知,用反证法证明:若,则中至少有一个小于;
(2)已知,判断 “”是“中至少有一个小于”的什么条件?并说明理由.
20.已知集合,集合 .
(1)若是成立的一个充分不必要条件,求实数的取值范围;
(2)若是成立的充要条件,求实数的值.
21.(24-25高一上·上海·阶段检测)(1)已知为实数且满足,,.求证:这四个数中至少有一个是负数.(用反证法证明)
(2)已知集合,.若的充分非必要条件为,则的取值范围是?
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