内容正文:
2027年高考一轮复习讲义
第2讲 常用逻辑用语
知识点梳理
1.充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
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的充要条件
p⇔q
p是q的既不充分也不必要条件
p⇏q且q⇏p
2.全称量词与存在量词
(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“∀”表示.
(2)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“∃”表示.
3.全称量词命题和存在量词命题
名称
全称量词命题
存在量词命题
结构
对M中任意一个x,p(x)成立
存在M中的元素x,p(x)成立
简记
∀x∈M,p(x)
∃x∈M,p(x)
否定
∃x∈M,綈p(x)
∀x∈M,綈p(x)
常用结论
1.充分、必要条件与对应集合之间的关系
设A={x|p(x)},B={x|q(x)}.
(1)若p是q的充分条件,则A⊆B;
(2)若p是q的充分不必要条件,则AB;
(3)若p是q的必要不充分条件,则BA;
(4)若p是q的充要条件,则A=B.
2.含有一个量词命题的否定规律是“改变量词,否定结论”.
3.命题p与p的否定的真假性相反.
探究核心题型
考点一 充分、必要条件的判定
例1(2026·天津·高考真题)设,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】由,解得:或,
即时,成立,反之不成立,
所以“”是“”的充分而不必要条件.
例2 (2024·北京)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
答案 B
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.
例3 (2025·临沂模拟)已知f(x)=tan x,则对任意实数a∈(-1,1),b∈(-1,1),“a+b>0”是“f(a)+f(b)>0”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
解析 因为f(x)=tan x在(-1,1)上单调递增,且是奇函数,
所以tan a+tan b>0⇔tan a>-tan b⇔tan a>tan(-b)⇔a>-b⇔a+b>0,
所以“a+b>0”是“f(a)+f(b)>0”的充要条件.
例4 (2025·天津·高考真题)设,则“”是“”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】通过判断是否能相互推出,由充分条件与必要条件的定义可得.
【详解】由,则“”是“”的充分条件;
又当时,,可知,
故“”不是“”的必要条件,
综上可知,“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
跟踪训练
1 在等比数列{an}中,“a1>0,且公比q>1”是“{an}为递增数列”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
解析 当a1>0,且q>1时,有an+1-an=a1qn-a1qn-1=a1qn-1(q-1)>0,所以an+1>an(n∈N*),即{an}为递增数列;当{an}为递增数列时,即对一切n∈N*,有an+1>an恒成立,所以an+1-an=a1qn-1(q-1)>0,但a1<0且0<q<1时,上式也成立,显然无法得出a1>0,且q>1.则“a1>0,且公比q>1”是“{an}为递增数列”的充分不必要条件.
2. (2025·北京·高考真题)已知函数的定义域为D,则“的值域为”是“对任意,存在,使得”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】由函数值域的概念结合特例,再根据充分条件、必要条件的概念即可求解.
【详解】若函数的值域为,则对任意,一定存在,使得,
取,则,充分性成立;
取,,则对任意,一定存在,使得,
取,则,但此时函数的值域为,必要性不成立;
所以“的值域为”是“对任意,存在,使得”的充分不必要条件.
故选:A.
3. (2024·全国甲卷·高考真题)设向量,则( )
A.“”是“”的必要条件 B.“”是“”的必要条件
C.“”是“”的充分条件 D.“”是“”的充分条件
【答案】C
【分析】根据向量垂直和平行的坐标表示即可得到方程,解出即可.
【详解】对A,当时,则,
所以,解得或,即必要性不成立,故A错误;
对C,当时,,故,
所以,即充分性成立,故C正确;
对B,当时,则,解得,即必要性不成立,故B错误;
对D,当时,不满足,所以不成立,即充分性不立,故D错误.
故选:C.
4. (多选)下列叙述中正确的是( )
A.“a>1”是“<1”的充分不必要条件
B.若a,b,c∈R,则“ab2>cb2”的充要条件是“a>c”
C.“a<1”是“方程x2+x+a=0有一个正根和一个负根”的必要不充分条件
D.若a,b,c∈R且a>0,则“∀x∈R,ax2+bx+c≥0恒成立”的充要条件是“b2-4ac≤0”
答案 ACD
解析 对于A,a>1⇒<1,当a<0时,<1,所以<1a>1,
所以“a>1”是“<1”的充分不必要条件,故A正确;
对于B,当b=0时,若“a>c”成立,而ab2=0=cb2,充分性不成立,故B错误;
对于C,令f(x)=x2+x+a,方程x2+x+a=0有一个正根和一个负根,则f(0)<0,
则有a<0,所以“a<1”是“方程x2+x+a=0有一个正根和一个负根”的必要不充分条件,故C正确;
对于D,当a>0时,由∀x∈R,ax2+bx+c≥0恒成立可以推出Δ=b2-4ac≤0,
而由b2-4ac≤0也可以推出ax2+bx+c≥0恒成立,故D正确.
考点二 充分、必要条件的应用
例1. (2025·哈尔滨模拟)下列四个选项中,使x>y成立的一个充分不必要条件是( )
A.x2>y2 B.x|x|>y|y|
C.ln x>ln y D.ex>ey
答案 C
解析 当x=-2,y=-1时,满足x2>y2,但x<y;当x=-1,y=-2时,满足x>y,但x2<y2.
故x2>y2是x>y的既不充分也不必要条件,A错误;
令f(x)=x|x|,则f(x)的定义域为R,
∵f(-x)=-x|-x|=-x|x|=-f(x),
∴f(x)是奇函数,
当x>0时,f(x)=x2,f(x)在(0,+∞)上单调递增,故f(x)在R上为增函数.
由x|x|>y|y|可得x>y,由x>y可得x|x|>y|y|,
故x|x|>y|y|是x>y的充要条件,B错误;
∵y=ln x在(0,+∞)上为增函数,ln x>ln y,∴x>y>0;
当0>x>y时,ln x,ln y无意义,ln x>ln y不成立,
故ln x>ln y是x>y的充分不必要条件,C正确;
∵y=ex在R上为增函数,
∴由ex>ey可得x>y,由x>y可得ex>ey,
故ex>ey是x>y的充要条件,D错误.
例2. (2026·白银模拟)已知p:“x2-(2m+3)x+m2+3m>0”是q:“x2-x-6≤0”的必要不充分条件,则实数m的取值范围为( )
A.(-∞,-5]∪[3,+∞)
B.(-∞,-5)∪(3,+∞)
C.(-5,3)
D.[-5,3]
答案 B
解析 因为p:(x-m)(x-m-3)>0,
则x<m或x>m+3,q:x2-x-6≤0,即-2≤x≤3,
又p是q的必要不充分条件,则m>3或m+3<-2,即m>3或m<-5.
故实数m的取值范围为(-∞,-5)∪(3,+∞).
例3. (2026·海南质检) 已知p:-1<x<0,q:m-1<x<-3m.若p是q的充分不必要条件,则实数m的取值范围是 .
答案 (-∞,0)
解析 因为p是q的充分不必要条件,
所以{x|-1<x<0}是{x|m-1<x<-3m}的真子集,
则(不同时取等号),解得m<0,
所以实数m的取值范围是(-∞,0).
例4. 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,补充到本题第(2)问的横线处,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}.
(1)当a=2时,求A∩B;
(2)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.
解 (1)由(x+1)(x-3)<0,
解得-1<x<3,
所以B={x|-1<x<3},
当a=2时,A={x|2≤x≤4},
所以A∩B={x|2≤x<3}.
(2)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).
跟踪训练
1. 已知p:x≤1,q:x≤a,若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是 ;若p是q的必要条件,则实数a的取值范围是 .
答案 (-∞,1) (-∞,1]
解析 因为p:x≤1,q:x≤a,
若p是q的必要不充分条件,
则(-∞,a](-∞,1],因此a<1,
即实数a的取值范围是(-∞,1).
若p是q的必要条件,则(-∞,a]⊆(-∞,1],
因此a≤1,即实数a的取值范围是(-∞,1].
2. 从①“充分不必要条件”,②“必要不充分条件”这两个条件中任选一个,补充到例4第(2)问的横线处,并解答下列问题:已知集合A=,B={x|x2-4x+4-m2≤0,m∈R}.
(1)若m=3,求A∪B;
(2)若存在正实数m,使得“x∈A”是“x∈B”成立的________,求正实数m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.
解 (1)依题意,得2-2≤2x≤25,
解得-2≤x≤5,即A={x|-2≤x≤5},
当m=3时,解不等式x2-4x-5≤0,
得-1≤x≤5,即B={x|-1≤x≤5},
所以A∪B={x|-2≤x≤5}.
(2)选①,由(1)知,A={x|-2≤x≤5},m>0,
解不等式x2-4x+4-m2≤0,
得2-m≤x≤2+m,即B={x|2-m≤x≤2+m},
因为“x∈A”是“x∈B”成立的充分不必要条件,
则有AB,
于是得或解得m>4或m≥4,即有m≥4,
所以正实数m的取值范围是m≥4.
选②,由(1)知,A={x|-2≤x≤5},m>0,
解不等式x2-4x+4-m2≤0,
得2-m≤x≤2+m,即B={x|2-m≤x≤2+m},
因为“x∈A”是“x∈B”成立的必要不充分条件,
则有BA,
于是得-2<2-m<2+m≤5或-2≤2-m<2+m<5,
解得0<m≤3或0<m<3,即有0<m≤3,
所以正实数m的取值范围是0<m≤3.
考点三 全称量词与存在量词
命题点1 含量词的命题的否定
例1. (多选)下列说法正确的是( )
A.“菱形是正方形”是全称量词命题
B.“∀x,y∈R,x2+y2≥0”的否定是“∃x,y∈R,x2+y2<0”
C.命题“有一个奇数不能被3整除”的否定是“有一个奇数能被3整除”
D.“A=B”是“sin A=sin B”的必要不充分条件
答案 AB
解析 对于A,“菱形是正方形”即“所有的菱形都是正方形”是全称量词命题,故A正确;
对于B,由全称量词命题的否定知其否定是“∃x,y∈R,x2+y2<0”,故B正确;
对于C,命题“有一个奇数不能被3整除”的否定是“所有的奇数都能被3整除”,故C错误;
对于D,因为A=B时,sin A=sin B成立,而sin A=sin B时,A=B不一定成立,如A=,B=,故“A=B”是“sin A=sin B”的充分不必要条件,故D错误.
例2. (多选)下列说法正确的是( )
A.“正方形是菱形”是全称量词命题
B.∃x∈R,ex<ex+1
C.命题“∃x∈R,x2-2x+3=0”的否定为“∀x∈R,x2-2x+3≠0”
D.命题“∀x>1,都有2x+1>5”的否定为“∃x≤1,使得2x+1≤5”
答案 ABC
解析 对于A,“正方形是菱形”等价于“所有的正方形都是菱形”,是全称量词命题,故A正确;
对于B,当x=1时,e<e+1成立,故B正确;
对于C,命题“∃x∈R,x2-2x+3=0”的否定为“∀x∈R,x2-2x+3≠0”,故C正确;
对于D,命题“∀x>1,都有2x+1>5”的否定为“∃x>1,使得2x+1≤5”,故D不正确.
例3. 写出“所有实数都不是无理数”的否定形式:________________________.
答案 至少有一个实数是无理数
命题点2 含量词的命题的真假判断
例1. (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
答案 ABD
解析 因为ln(x2+1)≥ln 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=时,sin x=,cos x=,sin x<cos x,故D是假命题.
例2. (多选)下列命题中的真命题是( )
A.∀x∈R,2x-1>0
B.∀x∈N*,(x-1)2>0
C.∃x∈R,lg x<1
D.∃x∈R,tan x=2
答案 ACD
解析 指数函数的值域为(0,+∞),
所以∀x∈R,2x-1>0,故A正确;
当x=1时,(x-1)2=0,所以∀x∈N*,(x-1)2>0是假命题,故B错误;
当x=1时,lg x=0<1,所以∃x∈R,lg x<1,故C正确;
函数y=tan x的值域为R,所以∃x∈R,tan x=2,故D正确.
命题点3 含量词的命题的应用
例1. 已知命题“∃x∈R,ax2-ax+1≤0”为假命题,则实数a的取值范围是 .
答案 [0,4)
解析 由题意得不等式ax2-ax+1>0对∀x∈R恒成立.
①当a=0时,不等式1>0在R上恒成立,符合题意;
②当a≠0时,若不等式ax2-ax+1>0对∀x∈R恒成立,则解得0<a<4.
综上,实数a的取值范围是[0,4).
跟踪训练
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
答案 B
解析 对于命题p,取x=-1,
则有|x+1|=0<1,
故p是假命题,¬p是真命题;
对于命题q,取x=1,
则有x3=13=1=x,
故q是真命题,¬q是假命题,
综上,¬p和q都是真命题.
2. 若命题“∀x∈[-1,2],x2+1≥m”是真命题,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.(-∞,1]
C.(-∞,2] D.(-∞,5]
答案 B
解析 由“∀x∈[-1,2],x2+1≥m”是真命题可知,
不等式m≤x2+1,对∀x∈[-1,2]恒成立,
因此只需m≤(x2+1)min,x∈[-1,2],
易知函数y=x2+1在x∈[-1,2]上的最小值为1,所以m≤1.
即实数m的取值范围是(-∞,1].
3. (多选)(2025·海口模拟)以下说法正确的是( )
A.“∀x∈R,3x2-2≥0”的否定是“∃x∈R,3x2-2<0”
B.“x>3”是“log3(2x+1)>2”的充分不必要条件
C.若命题“∀x∈R,x2+(a-1)x+1≥0”为假命题,则实数a的取值范围是(-1,3)
D.若命题“∀x∈R,2ax2+ax-≤0”是真命题,则实数a的取值范围是[-3,0]
答案 AD
解析 对于A,“∀x∈R,3x2-2≥0”的否定是“∃x∈R,3x2-2<0”,故A正确;
对于B,log3(2x+1)>2,即log3(2x+1)>log39,
则2x+1>9,解得x>4,因为x>4⇒x>3,且x>3x>4,所以“x>3”是“log3(2x+1)>2”的必要不充分条件,故B错误;
对于C,命题是假命题,则命题的否定“∃x∈R,x2+(a-1)x+1<0”是真命题,即Δ=(a-1)2-4>0,解得a>3或a<-1,故C错误;
对于D,因为“∀x∈R,2ax2+ax-≤0”是真命题,即2ax2+ax-≤0对∀x∈R恒成立.当a=0时,命题成立;当a≠0时,
解得-3≤a<0,综上可得,-3≤a≤0,故D正确.
4. (多选)命题p:∃x∈R,x2+2x+2-m<0为假命题,则实数m的取值可以是( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
答案 ABC
解析 若命题p:∃x∈R,x2+2x+2-m<0为真命题,
则Δ=22-4(2-m)=4m-4>0,解得m>1,
所以当命题p:∃x∈R,x2+2x+2-m<0为假命题时,m≤1,
符合条件的为A,B,C选项.
5. (多选)已知命题p:∀x∈[0,1],不等式2x-2≥m2-3m恒成立,命题q:∃x∈[1,3],不等式x2-ax+4≤0,则下列说法正确的是( )
A.命题p的否定是“∃x∈[0,1],不等式2x-2<m2-3m”
B.命题q的否定是“∀x∈[1,3],不等式x2-ax+4≥0”
C.当命题p为真命题时,1≤m≤2
D.当命题q为假命题时,a<4
答案 ACD
解析 命题p的否定是“∃x∈[0,1],不等式2x-2<m2-3m”,故A正确;命题q的否定是“∀x∈[1,3],不等式x2-ax+4>0”,故B错误;若命题p为真命题,则当x∈[0,1]时,(2x-2)min≥m2-3m,即m2-3m+2≤0,解得1≤m≤2,故C正确;若命题q为假命题,则∀x∈[1,3],不等式x2-ax+4>0为真命题,即a<x+恒成立,因为x+≥2=4,当且仅当x=,即x=2时取等号,所以a<4,故D正确.
课时对点精练
一、单项选择题
1.(2021·天津)已知a∈R,则“a>6”是“a2>36”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
解析 由题意,若a>6,则a2>36,故充分性成立;
若a2>36,则a>6或a<-6,故必要性不成立,
所以“a>6”是“a2>36”的充分不必要条件.
2.(2021·北京·高考真题)已知是定义在上的函数,那么“函数在上单调递增”是“函数在上的最大值为”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】利用两者之间的推出关系可判断两者之间的条件关系.
【详解】若函数在上单调递增,则在上的最大值为,
若在上的最大值为,
比如,
但在为减函数,在为增函数,
故在上的最大值为推不出在上单调递增,
故“函数在上单调递增”是“在上的最大值为”的充分不必要条件,
故选:A.
3.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)记为数列的前项和,设甲: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
【答案】C
【分析】利用充分条件、必要条件的定义及等差数列的定义,再结合数列前n项和与第n项的关系推理判断作答.,
【详解】方法1,甲:为等差数列,设其首项为,公差为,
则,
因此为等差数列,则甲是乙的充分条件;
反之,乙:为等差数列,即为常数,设为,
即,则,有,
两式相减得:,即,对也成立,
因此为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件,C正确.
方法2,甲:为等差数列,设数列的首项,公差为,即,
则,因此为等差数列,即甲是乙的充分条件;
反之,乙:为等差数列,即,
即,,
当时,上两式相减得:,当时,上式成立,
于是,又为常数,
因此为等差数列,则甲是乙的必要条件,
所以甲是乙的充要条件.
故选:C
4.(2023·天津·高考真题)已知,“”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.既不充分又不必要条件
【答案】B
【分析】根据充分、必要性定义判断条件的推出关系,即可得答案.
【详解】由,则,当时不成立,充分性不成立;
由,则,即,显然成立,必要性成立;
所以是的必要不充分条件.
故选:B
5.已知p:>1,q:x>m,若p是q的充分条件,则实数m的取值范围是( )
A.[0,+∞) B.[1,+∞)
C.(-∞,0] D.(-∞,1]
答案 C
解析 由>1可得x(x-1)<0,解得0<x<1,
记A={x|0<x<1},B={x|x>m},
若p是q的充分条件,
则A是B的子集,所以m≤0,
所以实数m的取值范围是(-∞,0].
6.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]
答案 D
解析 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.
7. (2025·周口质检)命题“存在偶数a,使数据3,4,1,a,5,7的中位数是偶数”的否定为( )
A.对任意的偶数a,数据3,4,1,a,5,7的中位数是奇数
B.对任意的偶数a,数据3,4,1,a,5,7的中位数不是偶数
C.存在奇数a,使数据3,4,1,a,5,7的中位数是奇数
D.不存在奇数a,使数据3,4,1,a,5,7的中位数不是偶数
答案 B
8.已知p:>1,q:x>m,若p是q的充分条件,则实数m的取值范围是( )
A.[0,+∞) B.[1,+∞)
C.(-∞,0] D.(-∞,1]
答案 C
解析 由>1可得x(x-1)<0,解得0<x<1,
记A={x|0<x<1},B={x|x>m},
若p是q的充分条件,
则A是B的子集,所以m≤0,
所以实数m的取值范围是(-∞,0].
二、多项选择题
9.下列既是存在量词命题又是真命题的是( )
A.∃x∈R,|x|<0
B.∃x∈Z,cos x=-1
C.至少有一个x∈Z,使x能同时被3和5整除
D.每个平行四边形都是中心对称图形
答案 BC
解析 选项A为存在量词命题,因为所有实数的绝对值非负,
即|x|≥0,所以A是假命题;
选项B为存在量词命题,
当x=2时,满足cos=cos π=-1,
所以B既是存在量词命题又是真命题;
选项C为存在量词命题,15能同时被3和5整除,所以C既是存在量词命题又是真命题;
选项D是全称量词命题,所以D不符合题意.
10.下列命题是真命题的是( )
A.∃a∈R,使函数y=2x+a·2-x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,2x<x2
D.∀x∈(0,+∞),x>
答案 AC
解析 当a=1时,y=2x+2-x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;当x∈(2,4)时,2x<x2,故C为真命题;当x=时,∈(0,1),=1,∴,故D为假命题.
11. 下列说法正确的为( )
A.设a,b∈R,则“a3=b3”是“3a=3b”的必要不充分条件
B.已知A={x|-1≤x≤2},B={x|2x-a<0},若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是(4,+∞)
C.若命题“∃x∈R,mx2+mx+1<0”是假命题,则0<m<4
D.已知p:0<x≤1,q:4x+2x-m≤0,若p是q的充分条件,则实数m的取值范围为[6,+∞)
答案 BD
解析 对于A,由函数y=x3为增函数可知,
若a3=b3,则a=b,所以3a=3b;
由函数y=3x为增函数可知,
若3a=3b,则a=b,所以a3=b3.
故“a3=b3”是“3a=3b”的充要条件,A错误;
对于B,由“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,得集合A真包含于集合B,所以>2,即a>4,B正确;
对于C,若命题是假命题,则“∀x∈R,mx2+mx+1≥0”是真命题,故m=0或解得0≤m≤4,C错误;
对于D,由p是q的充分条件,得p⇒q,即对于0<x≤1,4x+2x-m≤0恒成立,令t=2x,t∈(1,2],则m≥t2+t对于t∈(1,2]恒成立,又t2+t=-∈(2,6],则m≥6,D正确.
三、填空题
12.命题“∀x>0,使得ex<x+2”的否定是 .
答案 ∃x>0,ex≥x+2
解析 根据全称量词命题的否定为存在量词命题,
则命题“∀x>0,使得ex<x+2”的否定是“∃x>0,ex≥x+2”.
13.(2025·湛江模拟)已知α:x<2m-1或x>-m,β:x<2或x≥4,若α是β的必要条件,则实数m的取值范围是 .
答案
解析 设集合A={x|x<2m-1或x>-m},B={x|x<2或x≥4},
若α是β的必要条件,则B⊆A,
当2m-1>-m,即m>时,此时A=R,B⊆A成立;
当2m-1≤-m,即m≤时,若B⊆A,此时该不等式组无解.
综上所述,实数m的取值范围是.
14.在△ABC中,“∠A=∠B”是“sin A=sin B”的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)
答案 充要
解析 在△ABC中,∠A=∠B⇔a=b⇔sin A=sin B,
故“∠A=∠B”是“sin A=sin B”的充要条件.
15.为了证明“所有的素数都是奇数”是假命题,只要证明:________________.
答案 存在一个素数不是奇数
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.
16.已知等比数列{an}的首项为1,则“a2 021<a2 024”是“a2 023<a2 025”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
解析 设等比数列的公比为q,
若a2 021<a2 024,
则a2 021-a2 024<0,即a2 021(1-q3)<0.
因为a1=1>0,所以a2 021=a1q2 020>0,
所以q3>1,所以q>1;
若a2 023<a2 025,则a2 023-a2 025<0,
即a2 023(1-q2)<0.
因为a1=1>0,所以a2 023=a1q2 022>0,
所以q2-1>0,解得q>1或q<-1.
所以“a2 021<a2 024”是“a2 023<a2 025”的充分不必要条件.
17.(多选)(2025·石家庄模拟)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,x+y≥2
C.∃x,y∈R,sin(x+y)=sin x+sin y
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]
答案 CD
解析 对于A,x=是无理数,x2=2是有理数,A错误;
对于B,当x<0,y<0时,x+y<0<2,B错误;
对于C,取x=y=0,则sin(x+y)=sin 0=0=sin 0+sin 0=sin x+sin y,C正确;
对于D,“1<x<3”的一个必要不充分条件是“m-2<x<m+2”,则
两个等号不同时取得,解得1≤m≤3,D正确.
18. (多选)十七世纪法国数学家费马提出猜想:“对任意正整数n>2,关于x,y,z的方程xn+yn=zn没有正整数解”.经历三百多年,由数学家安德鲁·怀尔斯证明了费马猜想,使它终成为费马大定理.根据前面叙述,则下列命题正确的为( )
A.至少存在一组正整数组(x,y,z)是关于x,y,z的方程x3+y3=z3的解
B.关于x,y的方程x3+y3=1有正有理数解
C.关于x,y的方程x3+y3=1没有正有理数解
D.当整数n>3时,关于x,y,z的方程xn+yn=zn有正实数解
答案 CD
解析 当正整数n>2时,关于x,y,z的方程xn+yn=zn没有正整数解,故方程x3+y3=z3没有正整数解,A错误;
x3+y3=z3没有正整数解,即+=1(z≠0)没有正有理数解,B错误,C正确;
方程xn+yn=zn,当x=y=1,z=时满足条件,故有正实数解,D正确.
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第2讲 常用逻辑用语
知识点梳理
1.充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
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的充要条件
p⇔q
p是q的既不充分也不必要条件
p⇏q且q⇏p
2.全称量词与存在量词
(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“∀”表示.
(2)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“∃”表示.
3.全称量词命题和存在量词命题
名称
全称量词命题
存在量词命题
结构
对M中任意一个x,p(x)成立
存在M中的元素x,p(x)成立
简记
∀x∈M,p(x)
∃x∈M,p(x)
否定
∃x∈M,綈p(x)
∀x∈M,綈p(x)
常用结论
1.充分、必要条件与对应集合之间的关系
设A={x|p(x)},B={x|q(x)}.
(1)若p是q的充分条件,则A⊆B;
(2)若p是q的充分不必要条件,则AB;
(3)若p是q的必要不充分条件,则BA;
(4)若p是q的充要条件,则A=B.
2.含有一个量词命题的否定规律是“改变量词,否定结论”.
3.命题p与p的否定的真假性相反.
探究核心题型
考点一 充分、必要条件的判定
例1(2026·天津·高考真题)设,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
例2 (2024·北京)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
例3 (2025·临沂模拟)已知f(x)=tan x,则对任意实数a∈(-1,1),b∈(-1,1),“a+b>0”是“f(a)+f(b)>0”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
例4 (2025·天津·高考真题)设,则“”是“”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
跟踪训练
1 在等比数列{an}中,“a1>0,且公比q>1”是“{an}为递增数列”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. (2025·北京·高考真题)已知函数的定义域为D,则“的值域为”是“对任意,存在,使得”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. (2024·全国甲卷·高考真题)设向量,则( )
A.“”是“”的必要条件 B.“”是“”的必要条件
C.“”是“”的充分条件 D.“”是“”的充分条件
4. (多选)下列叙述中正确的是( )
A.“a>1”是“<1”的充分不必要条件
B.若a,b,c∈R,则“ab2>cb2”的充要条件是“a>c”
C.“a<1”是“方程x2+x+a=0有一个正根和一个负根”的必要不充分条件
D.若a,b,c∈R且a>0,则“∀x∈R,ax2+bx+c≥0恒成立”的充要条件是“b2-4ac≤0”
考点二 充分、必要条件的应用
例1. (2025·哈尔滨模拟)下列四个选项中,使x>y成立的一个充分不必要条件是( )
A.x2>y2 B.x|x|>y|y|
C.ln x>ln y D.ex>ey
例2. (2026·白银模拟)已知p:“x2-(2m+3)x+m2+3m>0”是q:“x2-x-6≤0”的必要不充分条件,则实数m的取值范围为( )
A.(-∞,-5]∪[3,+∞)
B.(-∞,-5)∪(3,+∞)
C.(-5,3)
D.[-5,3]
例3. (2026·海南质检) 已知p:-1<x<0,q:m-1<x<-3m.若p是q的充分不必要条件,则实数m的取值范围是 .
例4. 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,补充到本题第(2)问的横线处,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}.
(1)当a=2时,求A∩B;
(2)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.
跟踪训练
1. 已知p:x≤1,q:x≤a,若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是 ;若p是q的必要条件,则实数a的取值范围是 .
2. 从①“充分不必要条件”,②“必要不充分条件”这两个条件中任选一个,补充到例4第(2)问的横线处,并解答下列问题:已知集合A=,B={x|x2-4x+4-m2≤0,m∈R}.
(1)若m=3,求A∪B;
(2)若存在正实数m,使得“x∈A”是“x∈B”成立的________,求正实数m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.
考点三 全称量词与存在量词
命题点1 含量词的命题的否定
例1. (多选)下列说法正确的是( )
A.“菱形是正方形”是全称量词命题
B.“∀x,y∈R,x2+y2≥0”的否定是“∃x,y∈R,x2+y2<0”
C.命题“有一个奇数不能被3整除”的否定是“有一个奇数能被3整除”
D.“A=B”是“sin A=sin B”的必要不充分条件
例2. (多选)下列说法正确的是( )
A.“正方形是菱形”是全称量词命题
B.∃x∈R,ex<ex+1
C.命题“∃x∈R,x2-2x+3=0”的否定为“∀x∈R,x2-2x+3≠0”
D.命题“∀x>1,都有2x+1>5”的否定为“∃x≤1,使得2x+1≤5”
例3. 写出“所有实数都不是无理数”的否定形式:________________________.
命题点2 含量词的命题的真假判断
例1. (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
例2. (多选)下列命题中的真命题是( )
A.∀x∈R,2x-1>0
B.∀x∈N*,(x-1)2>0
C.∃x∈R,lg x<1
D.∃x∈R,tan x=2
命题点3 含量词的命题的应用
例1. 已知命题“∃x∈R,ax2-ax+1≤0”为假命题,则实数a的取值范围是 .
跟踪训练
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
2. 若命题“∀x∈[-1,2],x2+1≥m”是真命题,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.(-∞,1]
C.(-∞,2] D.(-∞,5]
3. (多选)(2025·海口模拟)以下说法正确的是( )
A.“∀x∈R,3x2-2≥0”的否定是“∃x∈R,3x2-2<0”
B.“x>3”是“log3(2x+1)>2”的充分不必要条件
C.若命题“∀x∈R,x2+(a-1)x+1≥0”为假命题,则实数a的取值范围是(-1,3)
D.若命题“∀x∈R,2ax2+ax-≤0”是真命题,则实数a的取值范围是[-3,0]
4. (多选)命题p:∃x∈R,x2+2x+2-m<0为假命题,则实数m的取值可以是( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
5. (多选)已知命题p:∀x∈[0,1],不等式2x-2≥m2-3m恒成立,命题q:∃x∈[1,3],不等式x2-ax+4≤0,则下列说法正确的是( )
A.命题p的否定是“∃x∈[0,1],不等式2x-2<m2-3m”
B.命题q的否定是“∀x∈[1,3],不等式x2-ax+4≥0”
C.当命题p为真命题时,1≤m≤2
D.当命题q为假命题时,a<4
课时对点精练
一、单项选择题
1.(2021·天津)已知a∈R,则“a>6”是“a2>36”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.(2021·北京·高考真题)已知是定义在上的函数,那么“函数在上单调递增”是“函数在上的最大值为”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)记为数列的前项和,设甲: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
4.(2023·天津·高考真题)已知,“”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.既不充分又不必要条件
5.已知p:>1,q:x>m,若p是q的充分条件,则实数m的取值范围是( )
A.[0,+∞) B.[1,+∞)
C.(-∞,0] D.(-∞,1]
6.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]
7. (2025·周口质检)命题“存在偶数a,使数据3,4,1,a,5,7的中位数是偶数”的否定为( )
A.对任意的偶数a,数据3,4,1,a,5,7的中位数是奇数
B.对任意的偶数a,数据3,4,1,a,5,7的中位数不是偶数
C.存在奇数a,使数据3,4,1,a,5,7的中位数是奇数
D.不存在奇数a,使数据3,4,1,a,5,7的中位数不是偶数
8.已知p:>1,q:x>m,若p是q的充分条件,则实数m的取值范围是( )
A.[0,+∞) B.[1,+∞)
C.(-∞,0] D.(-∞,1]
二、多项选择题
9.下列既是存在量词命题又是真命题的是( )
A.∃x∈R,|x|<0
B.∃x∈Z,cos x=-1
C.至少有一个x∈Z,使x能同时被3和5整除
D.每个平行四边形都是中心对称图形
10.下列命题是真命题的是( )
A.∃a∈R,使函数y=2x+a·2-x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,2x<x2
D.∀x∈(0,+∞),x>
11. 下列说法正确的为( )
A.设a,b∈R,则“a3=b3”是“3a=3b”的必要不充分条件
B.已知A={x|-1≤x≤2},B={x|2x-a<0},若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是(4,+∞)
C.若命题“∃x∈R,mx2+mx+1<0”是假命题,则0<m<4
D.已知p:0<x≤1,q:4x+2x-m≤0,若p是q的充分条件,则实数m的取值范围为[6,+∞)
三、填空题
12.命题“∀x>0,使得ex<x+2”的否定是 .
13.(2025·湛江模拟)已知α:x<2m-1或x>-m,β:x<2或x≥4,若α是β的必要条件,则实数m的取值范围是 .
14.在△ABC中,“∠A=∠B”是“sin A=sin B”的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)
15.为了证明“所有的素数都是奇数”是假命题,只要证明:________________.
16.已知等比数列{an}的首项为1,则“a2 021<a2 024”是“a2 023<a2 025”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
17.(多选)(2025·石家庄模拟)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,x+y≥2
C.∃x,y∈R,sin(x+y)=sin x+sin y
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]
18. (多选)十七世纪法国数学家费马提出猜想:“对任意正整数n>2,关于x,y,z的方程xn+yn=zn没有正整数解”.经历三百多年,由数学家安德鲁·怀尔斯证明了费马猜想,使它终成为费马大定理.根据前面叙述,则下列命题正确的为( )
A.至少存在一组正整数组(x,y,z)是关于x,y,z的方程x3+y3=z3的解
B.关于x,y的方程x3+y3=1有正有理数解
C.关于x,y的方程x3+y3=1没有正有理数解
D.当整数n>3时,关于x,y,z的方程xn+yn=zn有正实数解
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