微专题 1.2 常用逻辑用语讲义--2026-2027学年高一上学期数学沪教版必修第一册
2026-07-24
|
35页
|
35人阅读
|
0人下载
普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学沪教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 1.2 常用逻辑用语 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.02 MB |
| 发布时间 | 2026-07-24 |
| 更新时间 | 2026-07-24 |
| 作者 | sh_xlg |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58933417.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学单元复习讲义以命题、充分必要条件、反证法为核心构建知识体系,通过表格对比命题真假与推出关系,步骤化梳理定义法判断条件关系,结合集合图示呈现充要条件与集合包含关系的内在联系,突出逻辑推理的重难点。
讲义亮点在于分层题型设计,如“充要条件的证明”题型引导学生从充分性、必要性双向推理,“反证法证明否定性命题”培养批判性思维,落实数学思维与推理能力。每个题型配解析与方法总结,基础生掌握步骤,优生深化逻辑,助力教师实施精准分层教学。
内容正文:
【原卷版】 必修第一册 第1章 集合与逻辑
1.2 常用逻辑用语
本节是衔接数学语言与严谨推理的基础内容,核心围绕命题、充分必要条件、全称与存在量词三大板块展开。首先界定命题概念:可判断真假的陈述句为命题,分真命题、假命题,介绍 “若p,则q” 形式的条件命题,同时讲解命题的否定,区分否命题与命题否定的不同逻辑。
其次重点学习充分条件、必要条件与充要条件:结合集合关系理解,若p能推出q,p是q 充分条件;q推出p,p是q必要条件;双向互推即为充要条件,借助例题掌握判断与证明方法。
同时,引入反证法,为后续函数、不等式证明、几何推理提供逻辑工具,要求学生能准确改写命题、判断条件关系、正确写出带量词命题的否定,建立规范数学推理思维。
1、命题的概念:
把用语言、符号或式子表达,且可以判断其真假的语句叫做命题(proposition);
【注意】在数学中,我们将可以判断真假的陈述句叫作命题;特别提醒:(1)判断一个语句是否为命题的两个要素:(2)是陈述句,表达形式可以是符号、表达式或语言;
2、命题的分类:
其含义判断为真的命题叫做真命题:判断为假的命题叫做假命题;
【注意】真命题可以给出证明,假命题只需举出一个反例即可;
命题真假
“若p则q”为真
“若p则q”为假
表示方法
p⇒q
pq
读法
p推出q
p不能推出q
3、命题的表示方法:
命题通常写成“若α,则β”的形式;其中陈述句α称为命题的条件,β称为命题的结论;
用集合的语言描述:满足α满足β;
【注意】命题的表示形式,在其他参考书上也有表示为: “若p,则q”,其中p叫做命题的条件,q叫做命题的结论;
4、子集与推出关系:
如果命题“若α,则β”是真命题,那么我们就称α推出β,记作αβ(或βα)。
5、【拓展】四种命题及其等价关系
(1)一般地,如果命题成立可以推出命题也成立,那么就说由可以推出。记作:;读作:“推出”;换言之:表示以为条件、为结论的命题是真命题。
如果,,并且;那么;读作:“与等价”
又推出关系满足传递性:,那么;
(2)复习初中学过的命题与逆命题的知识
定义:如果第一个命题的条件(或题设)是第二个命题的结论,且第一个命题的结论是第二个命题的条件,这两个命题叫互逆命题。其中一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的否命题;
一个命题的条件和结论,分别是另一个命题的条件的否定和结论的否定叫做互否命题;
一个命题的条件和结论,分别是另一个命题的结论的否定和条件的否定叫做互为逆否命题;
(3)若为原命题条件,为原命题结论; 则:
原命题:若 则 逆命题:若 则
否命题:若 则 逆否命题:若 则
在命题的四种形式中原命题和逆否命题互为逆否命题,同真同假,否命题和逆命题互为逆否题同真同假;
6、充分条件、必要条件的概念
对于两个陈述句α是β,如果α⇒β,则称α是β的充分条件(sufficient condition),或称β是α的必要条件(necessary condition);
【注意】(1)充分条件与必要条件的理解
命题真假
“若α则β”是真命题
“若α则β”是假命题
推出关系
α⇒β
α β
条件关系
α是β的充分条件
β是α的必要条件
α不是β的充分条件
β不是α的必要条件
(2)p⇒q的含义:
①“若p,则q”形式的命题为真命题;②由条件p可以得到结论q;③p是q的充分条件或q的充分条件是p;q是p的必要条件或p的必要条件是q;④只要有条件p,就一定有结论q,即p对于q是充分的,q对于p的成立是必要的;⑤为得到结论q,具备条件p就可以推出;
显然,p是q的充分条件与q是p的必要条件表述的是同一个逻辑关系,即p⇒q,只是说法不同而已;
7、充要条件的概念
对于两个陈述句α是β,如果既有α⇒β,又有β⇒α,我们就称α是β的充分必要条件,简称充要条件;记作:α⇔β;读作“α与β等价”或“α成立当且仅当β成立”;
【注意】1、对充要条件的理解:(1)推出关系:α⇒β,且β⇒α,记作α⇔β;(2)简称:α是β的充分必要条件,简称充要条件;(3)意义:α⇔β,则α是β的充要条件或β是α的充要条件,即α与β互为充要条件;
8、定义法判断充分条件、必要条件
(1)确定谁是条件,谁是结论;
(2)尝试从条件推结论,若条件能推出结论,则条件为充分条件,否则就不是充分条件;
(3)尝试从结论推条件,若结论能推出条件,则条件为必要条件,否则就不是必要条件。
9、充要条件的证明策略
(1)要证明一个条件α是否是β的充要条件,需要从充分性和必要性两个方向进行,即证明两个命题“若α,则β”为真且“若β,则α”为真;
(2)在证明的过程中也可以转化为集合的思想来证明,证明α与β的解集是相同的,证明前必须分清楚充分性和必要性,即搞清楚由哪些条件推证到哪些结论;
10、充分条件、必要条件、充要条件与集合的交汇
(1)记集合A={x|p(x)},B={x|q(x)},若p是q的充分不必要条件,则AB,
若p是q的必要不充分条件,则BA;
(2)记集合M={x|p(x)},N={x|q(x)},若M⊆N,则p是q的充分条件,
若N⊆M,则p是q的必要条件,
若M=N,则p是q的充要条件;
11、反证法的定义
反证法是指“证明某个命题时,首先假设结论β不成立(β为假),然后经过正确的逻辑推理得出已知条件或(已学)定理相矛盾的结论,从而说明“β为假”是不可能发生的,即结论β是正确的;这样的证明方法叫反证法;
【注意】反证法证明数学问题的理解:反证法的理论依据是逻辑规律中的排除律:一个事物或者是A或是,二者必居其一,反证法即证明结论的反面错误;从而结论正确;(2)反证法中的“反设”,这是应用反证法的第一步,也是关键一步;“反设”的结论将是下一步“归谬”的一个已知条件,“反设”是否正确、全面,直接影响下一步的证明,做好“反设”应明确①正确分清题设和结论;②对结论实施正确否定;③对结论否定后,找出其所有情况;(3)反证法可以证明的命题的范围相当广泛.一般常见的如:惟一性问题,无限性问题,肯定性问题,否定性问题,存在性问题,不等式问题,等式问题,函数问题,整除问题,几何问题等;(4)反证法属“间接解题方法”;
12、反证法证题的基本步骤:
(1)假设原命题的结论不成立;(假设)
(2)从这个假设出发,经过正确的推理,推出矛盾;(归缪)
(3)因此说明假设错误,从而证明了原命题成立.(结论)
【注意】用反证法证明结论是B的命题;其思路是:假定B不成立,则B的反面成立,然后从B的反面成立的假定出发,利用已知事实、公理、定义、定理、法则、公式等作出一系列正确的推理,最后推出矛盾的结果,若同时承认这个结果与题设条件,则与学过的公理、定理或定义矛盾,这矛盾只能来自“B的反面成立”这个假设,因此B必定成立;可见反证法的步骤是:否定结论→推出矛盾→否定假设→肯定结论,其中推出矛盾是证明的关键。
13、反证法证明数学问题的理解
反证法可以证明的命题的范围相当广泛,一般常见的如:惟一性问题,无限性问题,肯定性问题,否定性问题,存在性问题,不等式问题,等式问题,函数问题,整除问题,几何问题等。
【注意】1、数学中的一些基础命题都是数学中我们经常运用的明显事实,它们的判定方法极少,宜用反证法证明,正难则反这是应用反证法的原则,即一个命题的结论如果难于直接证明时,可考虑用反证法;
(2)另外,宜用反证法证明的题型还有:①一些基本命题、基本定理;②易导出与已知矛盾的命题;③“否定性”命题;④唯一性”命题;⑤“必然性”命题;⑥至多”“至少”类的命题;⑦涉及“无限”结论的命题等等。
题型一、命题的概念
例1、判断下列语句是不是命题,并说明理由.
(1)是有理数;
(2);
(3)梯形是不是平面图形呢?
(4)若,则;
(5)一个数的算术平方根一定是负数;
(6)若a与b是无理数,则ab是无理数.
【提示】
【解析】
【说明】
例2、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
题型二、命题的结构形式
例3、将下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断命题的真假.
(1)6是12和18的公约数;
(2)当时,方程有两个不等实根;
(3)已知为非零自然数,当时,;
例 4、把下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断命题的真假.
(1)平行四边形的对角线互相平分;
(2)两个相似三角形是全等三角形;
(3)矩形的对角线相等;
题型三、命题的真假判断
例5、给定下列命题:
①若,则;②若,则;③矩形的对角线互相垂直;④命题“若,是无理数,则是无理数”是真命题;
其中真命题共有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
例6、给定下列命题:
①“若,则方程”有实数根
②若,,则
③对角线相等的四边形是矩形
④若,则,中至少有一个为0
其中真命题的序号是 ( )
题型四、四种命题
例7、写出命题“若都是有理数,则是有理数.”的逆命题,否命题和逆否命题,并判断所有命题的真假;
例8、(1)写出命题“两个有理数的和是有理数”的逆命题、否命题、逆否命题;
(2)判断上述四个命题的真假,并说明理由;
题型五、充分条件的判断
例9、下列命题中,p是q的充分条件的是________.
①p:,q:;
②p:两个三角形面积相等,q:两个三角形全等;
③p:,q:方程无实根.
例10、已知集合M,N为R的非空子集,且M≠N,则下列结论中命题p是命题q的充分条件的序号是
①p:,q:
②p:,q:
③p:,q:
④p:,q:
题型六、必要条件的判断
例11、下列命题中,p是q的必要条件的是________.
(1)p:x>2且y>3,q:x+y>5;
(2)p:四边形的四个角都相等,q:四边形是正方形.
例12、下列“若p,则q”形式的命题中,q是p的必要条件的序号是
①若,则
②若,则
③若mn为无理数,则m,n为无理数
④若四边形的对角线互相垂直,则这个四边形是菱形
题型七、充分条件与必要条件的应用
例13、设;,若是的充分条件,求实数的取值范围是___________.
例14、设或,,若是的必要条件,求实数的取值范围_______________.
题型八、充分、必要、充要条件的判断
例15、已知是的充分不必要条件,是的必要条件,是的充要条件,那么是的_________条件.
例16、已知,写出p的一个必要不充分条件________________.
题型九、充要条件的证明
例17、求证:关于x的方程有一个根为1的充要条件是.
例18、设集合.
(1)证明:“”是“”的充分不必要条件;
(2)写出“偶数属于M”的一个充要条件并证明.
题型十、用反证法证明否定性命题的适用类型
例19、设,证明:“”不是“”的必要条件.
例20、平面几何中,“过在同一条直线上的三点、、不能作圆”,如何证明这个命题?
题型十一、用反证法证明“至多”“至少”等问题
例21、已知,,且.求证:,中至少有一个小于.
例22、用反证法证明:若、、,且,,,则中至少有一个不小于0.
题型十二、用反证法证明唯一性命题
例23、求证:两条相交直线有且只有一个交点;
题型十三、利用反证法解读生活现象
例24、证明:个人中至少有两人生日相同(利用反证法)
1、对于一个句子,有时我们可能无法判断它的真假,但这个句子本身确实有真假,如“太阳系外有外星人”,对于这个句子所描述的情形,目前人们尚无法确定其真假,但从事物的本质而论,句子本身是可分辨真假的,这类语句也称为命题。语句是不是命题,关键在于能不能判断其真假,也就是判断其是否成立。
2、四种命题及其相互关系
若原命题是“若则”,则逆命题为“若则”;否命题为“若不成立 则不成立” ;逆否命题为“若不成立 则不成立” .
【提醒】(1)互为逆否关系的命题是等价命题,即原命题与逆否命题同真、同假;逆命题与否命题同真同假.但原命题与逆命题、否命题都不等价;(2)在写出一个含有“或”、“且”命题的否命题时,要注意“非或即且,非且即或”;(3)要注意区别“否命题”与“命题的否定”:否命题要对命题的条件和结论都否定,
而命题的否定仅对命题的结论否定;对于条件或结论是不等关系或否定式的命题,一般利用等价关系“”判断其真假,这也是反证法的理论依据之一。
3、充分条件与必要条件的两点说明
(1)从概念的角度去理解充分条件、必要条件、充要条件
①若p⇒q,则称p是q的充分条件,q是p的必要条件;
②若p⇔q,则p是q的充要条件;
③若p⇒q,且q p,则称p是q的充分不必要条件;
④若p q,且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件;
⑤若p q,且q p,则称p是q的既不充分也不必要条件;
(2)从集合的角度去理解充分条件、必要条件、充要条件
若p以集合A的形式出现,q以集合B的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},则
①若A⊆B,则p是q的充分条件;
②若B⊆A,则p是q的必要条件;
③若A=B,则p是q的充要条件;
④若A⊆B且BA,即AB,则p是q的充分不必要条件;
⑤若B⊆A且AB,即BA,则p是q的必要不充分条件;
⑥若AB且BA,则p是q的既不充分也不必要条件。
记法
A={x|p(x)},B={x|q(x)}
关系
AB
BA
A=B
A B
且BA
图示
结论
p是q的充分不必要条件
p是q的必要不充分条件
p,q互为充
要条件
p是q的既不充分也不必要条件
4、“⇔”的传递性
若p是q的充要条件,q是s的充要条件,即p⇔q,q⇔s,则有p⇔s,即p是s的充要条件.
5、反证法是间接证明的一种基本方法,一般地,假设原命题不成立(即在原命题的条件下,结论不成立),经过逻辑推理得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫做反证法;
6、反证法的适用题型:(1)易导出与已知矛盾的命题;(2)一些基本定理;(3)“否定性”命题; (4)“唯一性”命题;(5)“必然性”命题;(6)“至少”、“至多”命题;
7、反证法的一般步骤是什么?(1)分清命题的条件和结论;(2)做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)断定产生矛盾结果的原因,在于开始所做的假设不真,于是原结论成立,从而间接地证明命题为真.
【特别提醒】推理必须从假设出发,不用假设进行论证就不是反证法;
8、反证法证题的关键是什么?用反证法证题的关键在于依据假设在正确的推理下得出矛盾.这个矛盾可以是与已知条件矛盾,或与假设矛盾,或与定义、定理、公理、事实矛盾等,但推导出的矛盾必须是明显的.
9、用反证法证明问题时,常用正面词语的否定形式主要有哪些?见下表:
正面词语
否定
正面词语
否定
等于
不等于
都是
不都是(至少有一个不是)
小于
不小于(大于或等于)
至多有一个
至少有两个
大于
不大于(小于或等于)
至少有一个
一个也没有
1.有下列命题:
①若,则;②若,则;③矩形的对角线互相垂直.其中真命题共
有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2.有下列命题:
①若xy=0,则|x|+|y|=0;
②若a>b,则a+c>b+c;
③矩形的对角线互相垂直.
其中真命题共有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
3.下列各题中,是的充要条件的是( )
A.
B.
C.:四边形是正方形,:四边形的对角线互相垂直且平分
D.:两个三角形全等,:两个三角形三边对应相等
4.已知和,且p是q的必要条件,则实数m的值为( )
A.0 B.2或 C.或 D.0或或
5.下列语句:①是无限循环小数;②;③当时,;④请把门关上.其中不是命题的是________.
6.命题“若,则”是真命题用集合的语言描述为____________________.
7.命题“”是命题“”的____________条件(从如下四个中选一个正确的填写:充要、充分不必要、必要不充分、既不充分也不必要)
8.下列命题中,p是q的充分条件的是________.
①p:,q:;
②p:两个三角形面积相等,q:两个三角形全等;
③p:,q:方程无实根.
9.已知是的充分不必要条件,是的必要条件,是的充要条件,那么是的_________条件.
10.已知:,:,若是的一个充分不必要条件,求实数的取值范围是______.
11.已知集合,.用反证法证明
12.已知全集,命题甲:已知集合;命题乙:已知集合,且.
(1)若命题甲为真命题,求实数的取值范围;
(2)若命题乙是真命题,求实数的取值范围;
(3)若命题甲和乙中至少有一个真命题,求实数的取值范围.
【解析版】 必修第一册 第1章 集合与逻辑
1.2 常用逻辑用语
本节是衔接数学语言与严谨推理的基础内容,核心围绕命题、充分必要条件、全称与存在量词三大板块展开。首先界定命题概念:可判断真假的陈述句为命题,分真命题、假命题,介绍 “若p,则q” 形式的条件命题,同时讲解命题的否定,区分否命题与命题否定的不同逻辑。
其次重点学习充分条件、必要条件与充要条件:结合集合关系理解,若p能推出q,p是q 充分条件;q推出p,p是q必要条件;双向互推即为充要条件,借助例题掌握判断与证明方法。
同时,引入反证法,为后续函数、不等式证明、几何推理提供逻辑工具,要求学生能准确改写命题、判断条件关系、正确写出带量词命题的否定,建立规范数学推理思维。
1、命题的概念:
把用语言、符号或式子表达,且可以判断其真假的语句叫做命题(proposition);
【注意】在数学中,我们将可以判断真假的陈述句叫作命题;特别提醒:(1)判断一个语句是否为命题的两个要素:(2)是陈述句,表达形式可以是符号、表达式或语言;
2、命题的分类:
其含义判断为真的命题叫做真命题:判断为假的命题叫做假命题;
【注意】真命题可以给出证明,假命题只需举出一个反例即可;
命题真假
“若p则q”为真
“若p则q”为假
表示方法
p⇒q
pq
读法
p推出q
p不能推出q
3、命题的表示方法:
命题通常写成“若α,则β”的形式;其中陈述句α称为命题的条件,β称为命题的结论;
用集合的语言描述:满足α满足β;
【注意】命题的表示形式,在其他参考书上也有表示为: “若p,则q”,其中p叫做命题的条件,q叫做命题的结论;
4、子集与推出关系:
如果命题“若α,则β”是真命题,那么我们就称α推出β,记作αβ(或βα)。
5、【拓展】四种命题及其等价关系
(1)一般地,如果命题成立可以推出命题也成立,那么就说由可以推出。记作:;读作:“推出”;换言之:表示以为条件、为结论的命题是真命题。
如果,,并且;那么;读作:“与等价”
又推出关系满足传递性:,那么;
(2)复习初中学过的命题与逆命题的知识
定义:如果第一个命题的条件(或题设)是第二个命题的结论,且第一个命题的结论是第二个命题的条件,这两个命题叫互逆命题。其中一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的否命题;
一个命题的条件和结论,分别是另一个命题的条件的否定和结论的否定叫做互否命题;
一个命题的条件和结论,分别是另一个命题的结论的否定和条件的否定叫做互为逆否命题;
(3)若为原命题条件,为原命题结论; 则:
原命题:若 则 逆命题:若 则
否命题:若 则 逆否命题:若 则
在命题的四种形式中原命题和逆否命题互为逆否命题,同真同假,否命题和逆命题互为逆否题同真同假;
6、充分条件、必要条件的概念
对于两个陈述句α是β,如果α⇒β,则称α是β的充分条件(sufficient condition),或称β是α的必要条件(necessary condition);
【注意】(1)充分条件与必要条件的理解
命题真假
“若α则β”是真命题
“若α则β”是假命题
推出关系
α⇒β
α β
条件关系
α是β的充分条件
β是α的必要条件
α不是β的充分条件
β不是α的必要条件
(2)p⇒q的含义:
①“若p,则q”形式的命题为真命题;②由条件p可以得到结论q;③p是q的充分条件或q的充分条件是p;q是p的必要条件或p的必要条件是q;④只要有条件p,就一定有结论q,即p对于q是充分的,q对于p的成立是必要的;⑤为得到结论q,具备条件p就可以推出;
显然,p是q的充分条件与q是p的必要条件表述的是同一个逻辑关系,即p⇒q,只是说法不同而已;
7、充要条件的概念
对于两个陈述句α是β,如果既有α⇒β,又有β⇒α,我们就称α是β的充分必要条件,简称充要条件;记作:α⇔β;读作“α与β等价”或“α成立当且仅当β成立”;
【注意】1、对充要条件的理解:(1)推出关系:α⇒β,且β⇒α,记作α⇔β;(2)简称:α是β的充分必要条件,简称充要条件;(3)意义:α⇔β,则α是β的充要条件或β是α的充要条件,即α与β互为充要条件;
8、定义法判断充分条件、必要条件
(1)确定谁是条件,谁是结论;
(2)尝试从条件推结论,若条件能推出结论,则条件为充分条件,否则就不是充分条件;
(3)尝试从结论推条件,若结论能推出条件,则条件为必要条件,否则就不是必要条件。
9、充要条件的证明策略
(1)要证明一个条件α是否是β的充要条件,需要从充分性和必要性两个方向进行,即证明两个命题“若α,则β”为真且“若β,则α”为真;
(2)在证明的过程中也可以转化为集合的思想来证明,证明α与β的解集是相同的,证明前必须分清楚充分性和必要性,即搞清楚由哪些条件推证到哪些结论;
10、充分条件、必要条件、充要条件与集合的交汇
(1)记集合A={x|p(x)},B={x|q(x)},若p是q的充分不必要条件,则AB,
若p是q的必要不充分条件,则BA;
(2)记集合M={x|p(x)},N={x|q(x)},若M⊆N,则p是q的充分条件,
若N⊆M,则p是q的必要条件,
若M=N,则p是q的充要条件;
11、反证法的定义
反证法是指“证明某个命题时,首先假设结论β不成立(β为假),然后经过正确的逻辑推理得出已知条件或(已学)定理相矛盾的结论,从而说明“β为假”是不可能发生的,即结论β是正确的;这样的证明方法叫反证法;
【注意】反证法证明数学问题的理解:反证法的理论依据是逻辑规律中的排除律:一个事物或者是A或是,二者必居其一,反证法即证明结论的反面错误;从而结论正确;(2)反证法中的“反设”,这是应用反证法的第一步,也是关键一步;“反设”的结论将是下一步“归谬”的一个已知条件,“反设”是否正确、全面,直接影响下一步的证明,做好“反设”应明确①正确分清题设和结论;②对结论实施正确否定;③对结论否定后,找出其所有情况;(3)反证法可以证明的命题的范围相当广泛.一般常见的如:惟一性问题,无限性问题,肯定性问题,否定性问题,存在性问题,不等式问题,等式问题,函数问题,整除问题,几何问题等;(4)反证法属“间接解题方法”;
12、反证法证题的基本步骤:
(1)假设原命题的结论不成立;(假设)
(2)从这个假设出发,经过正确的推理,推出矛盾;(归缪)
(3)因此说明假设错误,从而证明了原命题成立.(结论)
【注意】用反证法证明结论是B的命题;其思路是:假定B不成立,则B的反面成立,然后从B的反面成立的假定出发,利用已知事实、公理、定义、定理、法则、公式等作出一系列正确的推理,最后推出矛盾的结果,若同时承认这个结果与题设条件,则与学过的公理、定理或定义矛盾,这矛盾只能来自“B的反面成立”这个假设,因此B必定成立;可见反证法的步骤是:否定结论→推出矛盾→否定假设→肯定结论,其中推出矛盾是证明的关键。
13、反证法证明数学问题的理解
反证法可以证明的命题的范围相当广泛,一般常见的如:惟一性问题,无限性问题,肯定性问题,否定性问题,存在性问题,不等式问题,等式问题,函数问题,整除问题,几何问题等。
【注意】1、数学中的一些基础命题都是数学中我们经常运用的明显事实,它们的判定方法极少,宜用反证法证明,正难则反这是应用反证法的原则,即一个命题的结论如果难于直接证明时,可考虑用反证法;
(2)另外,宜用反证法证明的题型还有:①一些基本命题、基本定理;②易导出与已知矛盾的命题;③“否定性”命题;④唯一性”命题;⑤“必然性”命题;⑥至多”“至少”类的命题;⑦涉及“无限”结论的命题等等。
题型一、命题的概念
例1、判断下列语句是不是命题,并说明理由.
(1)是有理数;
(2);
(3)梯形是不是平面图形呢?
(4)若,则;
(5)一个数的算术平方根一定是负数;
(6)若a与b是无理数,则ab是无理数.
【提示】注意理解命题的概念与构成;
【解析】(1)“是有理数”是陈述句,并且它是假的,所以它是命题.
(2)因为无法判断“”的真假,所以它不是命题.
(3)“梯形是不是平面图形呢?”是疑问句,所以它不是命题.
(4)“若,则”是陈述句,并且它是真的,所以它是命题.
(5)“一个数的算术平方根一定是负数”是陈述句,并且它是假的,所以它是命题.
(6)“若a与b是无理数,则ab是无理数”是陈述句,并且它是假的,所以它是命题.
【说明】本题考查了命题的概念、判断命题的真假;
例2、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
【提示】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;
【答案】①②③;
【解析】对于①,三边对应相等的两个三角形全等,是真命题;
对于②,如果,则,是假命题;
对于③,对于任意数,不能被3整除,能判断真假,是真命题;
对于④,八月的桂花真香啊,不能判断真假,所以不是命题;
对于⑤,,不能判断真假,所以不是命题.
故答案为:①②③;
【说明】判断一个语句是不是命题的三个关键点:(1)一般来说,陈述句才是命题,祈使句、疑问句、感叹句等都不是命题;(2)语句表述的结构可以判断真假,含义模糊不清,无法判断真假的语句不是命题;(3)对于含有变量的语句,要注意根据变量的取值范围,看能否判断真假,若能,就是命题;否则就不是命题。
题型二、命题的结构形式
例3、将下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断命题的真假.
(1)6是12和18的公约数;
(2)当时,方程有两个不等实根;
(3)已知为非零自然数,当时,;
【提示】根据“若p,则q”的形式,即可求解,从而可判断真假;
【答案】(1)若一个数是6,则它是12和18的公约数,是真命题;
(2)若,则方程有两个不等实根,是假命题;
(3)已知为非零自然数,若,则,是假命题;
【解析】(1)若一个数是6,则它是12和18的公约数.
因为,所以6是12和18的公约数,
所以,若一个数是6,则它是12和18的公约数是真命题.
(2)若,则方程有两个不等实根,
当时,方程为,方程只有1个实根,
所以,若,则方程有两个不等实根是假命题.
(3)已知为非零自然数,若,则,
当时,满足,
所以,已知为非零自然数,若,则是假命题;
【说明】本题考查了命题的概念、判断命题的真假;
例 4、把下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断命题的真假.
(1)平行四边形的对角线互相平分;
(2)两个相似三角形是全等三角形;
(3)矩形的对角线相等;
【提示】根据“若p,则q”的形式,即可求解,从而可判断真假;
【答案】(1)若一个四边形是平行四边形,则它的对角线互相平分,是真命题;
(2)两个三角形相似,则形状相同,但大小不一定相等,故不一定全等,是假命题;
(3)若一个四边形是矩形,则它的对角线相等,是真命题;
【解析】(1)改写为:若一个四边形是平行四边形,则它的对角线互相平分.
根据平行四边形的性质可知,若一个四边形是平行四边形,则它的对角线互相平分是真命题.
(2)改写为: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,
两个三角形相似,则形状相同,但大小不一定相等,故不一定全等,为假命题.
(3)若一个四边形是矩形,则它的对角线相等;真命题
命题:矩形的对角线相等,
改写为:若一个四边形是矩形,则它的对角线相等;命题是真命题,因为矩形的对角线是相等的.
【说明】本题主要考查了判断命题的真假、指出命题的条件和结论;
题型三、命题的真假判断
例5、给定下列命题:
①若,则;②若,则;③矩形的对角线互相垂直;④命题“若,是无理数,则是无理数”是真命题;
其中真命题共有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【提示】根据命题相关知识点,逐个判定,即可得出结果;
【答案】B;
【解析】①由得到或,所以不一定成立,是假命题;
②当时,有成立,正确,所以是真命题;
③矩形的对角线不一定互相垂直,不正确,是假命题.
④若,是无理数,则是有理数,所以④是假命题;
因此真命题共有1个.
故选:B
【说明】本题主要考查命题真假的判定;
例6、给定下列命题:
①“若,则方程”有实数根
②若,,则
③对角线相等的四边形是矩形
④若,则,中至少有一个为0
其中真命题的序号是 ( )
【提示】①中:时,,方程”有实数根;
②中:由不等式的性质知,是真命题;
③中:如等腰梯形对角线相等,但不是矩形;
④中:若,则,中至少有一个为0,故可判断正确.
【答案】①②④;
【解析】①中,故为真命题;
②由不等式的性质知,,,则显然是真命题;
③如等腰梯形对角线相等,不是矩形,故为假命题;
④若,则或,则,中至少有一个为0,为真命题.
所以①②④是真命题,
【说明】本题主要考查了“利用相关知识”判断命题的真假;一个命题要么为真命题,要么为假命题,且必居其一.欲判断一个命题为真命题,需进行论证,而要判断一个命题为假命题,只需举出一个反例即可.
题型四、四种命题
例7、写出命题“若都是有理数,则是有理数.”的逆命题,否命题和逆否命题,并判断所有命题的真假;
【提示】根据四种命题中原命题和逆否命题为等价命题,否命题和逆命题为等价命题,据此可判断各命题的真假;
【答案】详见解析;
【解析】命题“若都是有理数,则是有理数”,为真命题.
逆命题:若是有理数,则都是有理数,为假命题,
比如两者均为无理数,则为有理数.
否命题:若不都是有理数,则不是有理数,为假命题;
逆否命题:若不是有理数,则不都是有理数,为真命题.
【说明】写出原命题的否命题及真假判断、写出原命题的逆命题及真假判断、写出原命题的逆否命题及真假判断;
例8、(1)写出命题“两个有理数的和是有理数”的逆命题、否命题、逆否命题;
(2)判断上述四个命题的真假,并说明理由;
【提示】(1)要写出一个命题的其他三种形式,首先要将原命题改写成“如果……,那么……”的形式,再根据逆命题、否命题、逆否命题的定义,写出其他三种形式的命题;
(2)先判断出原命题和逆命题的真假,真命题进行证明,假命题可举出反例,然后利用互为逆否的两个命题同真假,去判断否命题和逆否命题的真假.
【答案】(1)答案见解析;
(2)原命题是真命题,逆命题是假命题,否命题是假命题,逆否命题是真命题;
【解析】(1)原命题可改写成:如果两个数都是有理数,那么这两个数的和是有理数.
逆命题:如果两个数的和是有理数,那么这两个数都是有理数;
否命题:如果两个数不都是有理数,那么这两个数的和不是有理数;
逆否命题:如果两个数的和不是有理数,那么这两个数不都是有理数.
(2)原命题是真命题,证明如下:
设,都是有理数,则令,(,,,,且),
.
因为,,,且,所以,是有理数.
由于逆否命题与原命题是等价命题,所以逆否命题也是真命题.
逆命题是假命题,其反例如下:
设,,则是有理数,但,都不是有理数.
由于逆命题与否命题是等价命题,所以否命题也是假命题;
【说明】写出原命题的否命题及真假判断、写出原命题的逆命题及真假判断、写出原命题的逆否命题及真假判断;特别注意:在判断命题的真假时,可利用互为逆否的两个命题真假性相同来判断;
题型五、充分条件的判断
例9、下列命题中,p是q的充分条件的是________.
①p:,q:;
②p:两个三角形面积相等,q:两个三角形全等;
③p:,q:方程无实根.
【提示】根据充分条件定义判断各个选项即可;
【答案】③;
【解析】①,则或,不能推出.
所以,p不是q的充分条件.
② 因为,两个三角形面积相等,不能推出两个三角形全等,所以,p不是q的充分条件.
③则 ∴方程无实根,∴p是q的充分条件.
故答案为:③.
【说明】本题考查了判断命题的充分不必要条件;
例10、已知集合M,N为R的非空子集,且M≠N,则下列结论中命题p是命题q的充分条件的序号是
①p:,q:
②p:,q:
③p:,q:
④p:,q:
【提示】结合集合的运算,根据充分条件的定义判断即可;
【答案】①③;
【解析】因为由可推出,所以p是q的充分条件,所以,①对.
因为不能推出,所以p不是q的充分条件,所以,②错.
若,则,则,∴p是q的充分条件,所以,③对.
若,则,∴,∴p不是q的充分条件,所以,④错.
故选:①③;
【说明】充分条件的判断方法:(1)判定p是q的充分条件要先分清什么是p,什么是q,即转化成p⇒q问题;(2)除了用定义判断充分条件还可以利用集合间的关系判断,若p构成的集合为A,q构成的集合为B,A⊆B,则p是q的充分条件。
题型六、必要条件的判断
例11、下列命题中,p是q的必要条件的是________.
(1)p:x>2且y>3,q:x+y>5;
(2)p:四边形的四个角都相等,q:四边形是正方形.
【提示】根据充分条件和必要条件的定义即可求解;
【答案】(2);
【解析】(1)由于x+y>5推不出x>2且y>3,故p不是q的必要条件.
(2)由四边形是正方形可以推出四边形的四个角都相等,故p是q的必要条件.
故答案为:(2)
【说明】本题考查判断命题的必要不充分条件;
例12、下列“若p,则q”形式的命题中,q是p的必要条件的序号是
①若,则
②若,则
③若mn为无理数,则m,n为无理数
④若四边形的对角线互相垂直,则这个四边形是菱形
【答案】①②;
【解析】若,则,即是的必要条件,故①
正确;由“”可以推出“”,故②正确;
取,,满足mn为无理数,但m为有理数,故③错误;
对角线互相垂直的四边形不一定是菱形,故④错误
【说明】(1)判断p是q的什么条件,主要判断若p成立时,能否推出q成立,反过来,若q成立时,能否推出p成立;若p⇒q为真,则p是q的充分条件,若q⇒p为真,则p是q的必要条件;(2)也可利用集合的关系判断,如条件甲“x∈A”,条件乙“x∈B”,若A⊇B,则甲是乙的必要条件。
题型七、充分条件与必要条件的应用
例13、设;,若是的充分条件,求实数的取值范围是___________.
【提示】命题的范围解出不等式,若是的充分条件,满足的范围是的范围的子集.
【答案】;
【解析】满足,,因为是的充分条件,所以,
所以,解得,所以实数的取值范围为.
故答案为:
【说明】本题主要考查了充分条件的应用;
例14、设或,,若是的必要条件,求实数的取值范围_______________.
【提示】根据充分必要条件的定义以及集合的包含关系求出的范围即可;
【答案】;
【解析】解:或,,
若是的必要条件,
则或,
故或,
故答案为:或.
【说明】充分条件与必要条件的应用技巧:(1)应用:可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,特别是求参数的值或取值范围问题;(2)求解步骤:先把p,q等价转化,利用充分条件、必要条件与集合间的包含关系,建立关于参数的不等式(组)进行求解。
题型八、充分、必要、充要条件的判断
例15、已知是的充分不必要条件,是的必要条件,是的充要条件,那么是的_________条件.
【提示】根据充要条件与命题间的推出关系的对应表示,易得结论;
【答案】充分不必要;
【解析】由已知得,,,.
但由于推不出,所以推不出,
故是的充分不必要条件;
【说明】本题考查了判断命题的充分不必要条件;
例16、已知,写出p的一个必要不充分条件________________.
【提示】根据题意,只需写出的范围满足是的真子集即可;
【答案】(答案不唯一);
【解析】根据题意,需要寻求p的一个必要不充分条件,
故只需满足是所写范围的真子集即可,故可以为,
此时,是必要不充分条件.
故答案为:(答案不唯一)
【说明】本题考查了判断命题的必要不充分条件;判断充分条件、必要条件及充要条件的三种方法:(1)定义法:直接判断“若p,则q”以及“若q,则p”的真假;(2)集合法:即利用集合的包含关系判断;(3)传递法:充分条件和必要条件具有传递性,即由p1⇒p2⇒…⇒pn,可得p1⇒pn;充要条件也有传递性;
题型九、充要条件的证明
例17、求证:关于x的方程有一个根为1的充要条件是.
【提示】由题意得,代入方程,因式分解可得方程有一个根为1,可证充分性;把代入方程,可得,可证必要性;
【解析】证明:充分性:因为,所以,
代入方程,得,
即.
所以方程有一个根为1.
必要性:因为方程有一个根为1,
所以满足方程,
所以,即.
故关于的方程有一个根为1的充要条件是;
【说明】本题主要考查了充要条件的证明;
例18、设集合.
(1)证明:“”是“”的充分不必要条件;
(2)写出“偶数属于M”的一个充要条件并证明.
【答案】(1)证明见解析;(2)k为偶数;证明见解析;
【解析】证明:(1)设集合中的元素,
所以
.因为,所以,所以,则成立,故“”是“”的充分条件.
若,则,可取,设.因为,所以与有相同的奇偶性.因为2为偶数,所以与均为偶数,所以应为4的倍数,而2不是4的倍数,所以假设不成立,所以,故“,”是“”的不必要条件.
综上所述,“”是“”的充分不必要条件.
(2)“偶数属于M”的一个充要条件是k为偶数.
充分性:因为k为偶数,所以设,所以,而,所以满足集合,所以偶数属于M.
必要性:因为偶数属于M,所以.因为,所以与有相同的奇偶性.因为为偶数,所以与均为偶数,所以应为4的倍数,必为4的倍数,即k必为2的倍数,所以k为偶数.
【说明】本题考查了判断命题的充分不必要条件、探求命题为真的充要条件;
【提醒】充要条件证明的两个思路:(1)直接法:证明p是q的充要条件,首先要明确p是条件,q是结论;其次推证p⇒q是证明充分性,推证q⇒p是证明必要性;(2)集合思想:记p:A={x|p(x)},q:B={x|q(x)},若A=B,则p与q互为充要条件.
题型十、用反证法证明否定性命题的适用类型
例19、设,证明:“”不是“”的必要条件.
【提示】利用充分、必要条件的定义结合集合间的基本关系,根据反证法计算即可;
【答案】证明:假设“”是“”的必要条件,
则集合是的子集,
所以,显然此不等式组无解,即假设矛盾,
所以“”不是“”的必要条件;
【说明】本题考查了根据集合的包含关系求参数、必要条件、反证法证明;
例20、平面几何中,“过在同一条直线上的三点、、不能作圆”,如何证明这个命题?
【提示】利用反证法来证明.
【解析】假设过在同一条直线上的三个点可以作一个圆.
则该圆与直线有三个交点,这与直线与圆最多有2个交点相矛盾,
所以假设不成立,即过在同一条直线上的三点不能作圆.
平面几何中,我们知道这样一个命题:“过在同一条直线上的三点A,B,C不能作圆” ;如何证明这个命题?
【说明】1、结论中含有“不”“不是”“不可能”“不存在”等词语的命题称为否定性命题,此类问题的正面比较模糊,而反面比较具体,适合使用反证法;2.用反证法证明数学命题的:(1)反设:假设命题的命题的结论不成立;,即假定原结论的反面为真;(2)归缪:从反设和已知出发,经过一系列正确的逻辑推理,得出矛盾的结果;(3)存真:由矛盾的结果断定反设不真,从而肯定原结论成立。
题型十一、用反证法证明“至多”“至少”等问题
例21、已知,,且.求证:,中至少有一个小于.
【提示】假设,都不小于,利用不等式的性质推出矛盾,即可证明;
【解析】假设,都不小于,即,,
因为,,,∴,.
所以,.
即,这与已知矛盾.
所以,,中至少有一个小于.
【说明】本题考查了;由不等式的性质证明不等式、反证法证明;
例22、用反证法证明:若、、,且,,,则中至少有一个不小于0.
【提示】假设、、都小于0,根据题意结合配方法可得,得出矛盾即可;
【解析】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.
【说明】用反证法证明“至多”“至少”等问题的两个关注点:(1)反设情况要全面,在使用反证法时,必须在假设中罗列出与原命题相异的结论,缺少任何一种可能,反证法都是不完全的;(2)常用题型:对于否定性命题或结论中出现“至多”“至少”“不可能”等字样时,常用反证法;
【规律技巧】用反证法证明不等式,常用的否定形式有:“≥”的反面为“<”;“≤”的反面为“>”;“>”的反面为“≤”;“<”的反面为“≥”;“≠”的反面为“=”;“=”的反面为“≠”或“>”及“<”。
题型十二、用反证法证明唯一性命题
例23、求证:两条相交直线有且只有一个交点;
【证明】因为两直线为相交直线,故至少有一个交点,假设两条直线a,b不只有一个交点,则至少有两个交点A和B,这样同时经过点A,B的直线就有两条,这与“经过两点有且只有一条直线”相矛盾.
综上所述,两条相交直线有且只有一个交点;
【说明】1、巧用反证法证明唯一性命题:(1)当证明结论有以“有且只有”“当且仅当”“唯一存在”“只有一个”等形式出现的命题时,由于反设结论易于推出矛盾,故常用反证法证;(2)用反证法证题时,如果欲证明命题的反面情况只有一种,那么只要将这种情况驳倒了就可以;若结论的反面情况有多种,则必须将所有的反面情况一一驳倒,才能推断结论成立;
题型十三、利用反证法解读生活现象
例24、证明:个人中至少有两人生日相同(利用反证法)
【提示】假设结论不成立,可知有个不同的生日日期,根据一年总共才或个日期推出矛盾,由此可得出结论成立;
【解析】证明:假设个人中生日各自都不相同,那么就有个不同的生日日期,
但一年总共才或个日期,产生矛盾,假设不成立,
所以个人中至少有个人生日相同;
【说明】本题主要是借助反证法解释生活中的数学问题;
1、对于一个句子,有时我们可能无法判断它的真假,但这个句子本身确实有真假,如“太阳系外有外星人”,对于这个句子所描述的情形,目前人们尚无法确定其真假,但从事物的本质而论,句子本身是可分辨真假的,这类语句也称为命题。语句是不是命题,关键在于能不能判断其真假,也就是判断其是否成立。
2、四种命题及其相互关系
若原命题是“若则”,则逆命题为“若则”;否命题为“若不成立 则不成立” ;逆否命题为“若不成立 则不成立” .
【提醒】(1)互为逆否关系的命题是等价命题,即原命题与逆否命题同真、同假;逆命题与否命题同真同假.但原命题与逆命题、否命题都不等价;(2)在写出一个含有“或”、“且”命题的否命题时,要注意“非或即且,非且即或”;(3)要注意区别“否命题”与“命题的否定”:否命题要对命题的条件和结论都否定,
而命题的否定仅对命题的结论否定;对于条件或结论是不等关系或否定式的命题,一般利用等价关系“”判断其真假,这也是反证法的理论依据之一。
3、充分条件与必要条件的两点说明
(1)从概念的角度去理解充分条件、必要条件、充要条件
①若p⇒q,则称p是q的充分条件,q是p的必要条件;
②若p⇔q,则p是q的充要条件;
③若p⇒q,且q p,则称p是q的充分不必要条件;
④若p q,且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件;
⑤若p q,且q p,则称p是q的既不充分也不必要条件;
(2)从集合的角度去理解充分条件、必要条件、充要条件
若p以集合A的形式出现,q以集合B的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},则
①若A⊆B,则p是q的充分条件;
②若B⊆A,则p是q的必要条件;
③若A=B,则p是q的充要条件;
④若A⊆B且BA,即AB,则p是q的充分不必要条件;
⑤若B⊆A且AB,即BA,则p是q的必要不充分条件;
⑥若AB且BA,则p是q的既不充分也不必要条件。
记法
A={x|p(x)},B={x|q(x)}
关系
AB
BA
A=B
A B
且BA
图示
结论
p是q的充分不必要条件
p是q的必要不充分条件
p,q互为充
要条件
p是q的既不充分也不必要条件
4、“⇔”的传递性
若p是q的充要条件,q是s的充要条件,即p⇔q,q⇔s,则有p⇔s,即p是s的充要条件.
5、反证法是间接证明的一种基本方法,一般地,假设原命题不成立(即在原命题的条件下,结论不成立),经过逻辑推理得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫做反证法;
6、反证法的适用题型:(1)易导出与已知矛盾的命题;(2)一些基本定理;(3)“否定性”命题; (4)“唯一性”命题;(5)“必然性”命题;(6)“至少”、“至多”命题;
7、反证法的一般步骤是什么?(1)分清命题的条件和结论;(2)做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)断定产生矛盾结果的原因,在于开始所做的假设不真,于是原结论成立,从而间接地证明命题为真.
【特别提醒】推理必须从假设出发,不用假设进行论证就不是反证法;
8、反证法证题的关键是什么?用反证法证题的关键在于依据假设在正确的推理下得出矛盾.这个矛盾可以是与已知条件矛盾,或与假设矛盾,或与定义、定理、公理、事实矛盾等,但推导出的矛盾必须是明显的.
9、用反证法证明问题时,常用正面词语的否定形式主要有哪些?见下表:
正面词语
否定
正面词语
否定
等于
不等于
都是
不都是(至少有一个不是)
小于
不小于(大于或等于)
至多有一个
至少有两个
大于
不大于(小于或等于)
至少有一个
一个也没有
1.有下列命题:
①若,则;②若,则;③矩形的对角线互相垂直.其中真命题共
有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【解析】试题分析:①是假命题,因为时,不成立,故错误;②正确,因为根据不等式的性质可得若,则;③是假命题,因为除正方形外,矩形的对角线不互相垂直,真命题共有一个,故选B.
2.有下列命题:
①若xy=0,则|x|+|y|=0;
②若a>b,则a+c>b+c;
③矩形的对角线互相垂直.
其中真命题共有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【解析】逐一考查所给的命题:
①当时,xy=0,不满足|x|+|y|=0,原命题为假命题;
②由不等式的性质可知:若a>b,则a+c>b+c,原命题为真命题;
③矩形的对角线互相平分,菱形的对角线互相垂直,原命题为假命题.
综上可得:真命题共有1个.
本题选择B选项.
3.下列各题中,是的充要条件的是( )
A.
B.
C.:四边形是正方形,:四边形的对角线互相垂直且平分
D.:两个三角形全等,:两个三角形三边对应相等
【答案】D
【解析】对于A,当时,满足,所以充分性不成立,
反之,当时,可得,所以必要性成立,
所以是的必要不充分条件,不符合题意;
对于B,当时,可得,即充分性成立,
反之,当时,可得,即必要性不成立,
所以是的充分不必要条件,不符合题意;
对于C,若四边形是正方形,可得四边形的对角线互相垂直且平分,即充分性成立;
反之,若四边形的对角线互相垂直且平分,但四边形不一定是正方形,即必要性不成立,
所以是的充分不必要条件,不符合题意;
对于D,若两个三角形全等,可得两个三角形三边对应相等,即充分性成立;
反之,若两个三角形三边对应相等,可得两个三角形全等,即必要性成立,
所以是的充分必要条件,符合题意.
故选:D.
4.已知和,且p是q的必要条件,则实数m的值为( )
A.0 B.2或 C.或 D.0或或
【答案】D
【解析】解法1 .因为p是q的必要条件,所以.当,即时,符合题意;当时,由,得或,解得或.综上所述,m的值为0或或.
解法2(代入法) ,当时,,符合题意;当时,;当时,,均满足题意.
5.下列语句:①是无限循环小数;②;③当时,;④请把门关上.其中不是命题的是________.
【答案】②④
【解析】①是陈述句,且能判断真假,故①是命题;
②语句中含有变量,没有给赋值前,无法判断语句的真假,故不是命题;
③是陈述句,且能判断真假,故③是命题;
④是祈使句,故④不是命题.
故答案为:②④
6.命题“若,则”是真命题用集合的语言描述为____________________.
【答案】满足满足
【解析】若命题“若,则”是真命题,则所有满足条件的元素都满足条件,
所以满足满足.
故答案为:满足满足.
7.命题“”是命题“”的____________条件(从如下四个中选一个正确的填写:充要、充分不必要、必要不充分、既不充分也不必要)
【答案】必要不充分
【解析】设命题,命题,
由推不出,如时,满足,但,
所以充分性不满足;
由能推出,
因为,即,
所以且,
所以是的必要不充分条件.
即命题“”是命题“”的必要不充分条件.
8.下列命题中,p是q的充分条件的是________.
①p:,q:;
②p:两个三角形面积相等,q:两个三角形全等;
③p:,q:方程无实根.
【答案】③
【解析】①,则或,不能推出.
∴p不是q的充分条件.
② ∵两个三角形面积相等,不能推出两个三角形全等,∴p不是q的充分条件.
③则 ∴方程无实根,∴p是q的充分条件.
故答案为:③.
9.已知是的充分不必要条件,是的必要条件,是的充要条件,那么是的_________条件.
【答案】充分不必要
【解析】由已知得,,,.
但由于推不出,所以推不出,
故是的充分不必要条件.
10.已知:,:,若是的一个充分不必要条件,求实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】若是的一个充分不必要条件,则是的真子集,
则,且等号不同时成立,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
11.已知集合,.用反证法证明
【提示】假设,根据根与系数的关系,结合反证法证明即可.
【解析】
假设,则,与矛盾,故假设不成立
;
12.已知全集,命题甲:已知集合;命题乙:已知集合,且.
(1)若命题甲为真命题,求实数的取值范围;
(2)若命题乙是真命题,求实数的取值范围;
(3)若命题甲和乙中至少有一个真命题,求实数的取值范围.
【提示】(1)根据,得出,从而得解;
(2)根据集合交集为空集,判断集合中元素满足的条件,列出不等式,求出结果即可;
(3)根据命题甲和乙为真时的取值范围,求出参数范围;
【答案】(1);(2);(3);
【解析】(1)根据题意,,
由于,所以,得,
所以实数的取值范围为;
(2)当命题乙是真命题时,方程无正数解,
当方程无解时,即,得,解得;
当方程有唯一解时,即,得,解得或,
当时,此时方程为,解得,不符合条件;
当时,此时方程为,解得,符合条件;
当方程有两个解时,即,得,解得或,
当两个解为负时,则满足,解得,
所以
综上所述,实数a的取值范围是.
(3)当命题甲是真命题时,由题意得,解得,
由(2)可知命题乙是真命题时,,
命题甲和乙中至少有一个真命题,得,
综上所述,命题甲和乙中至少有一个真命题,实数a的取值范围为.
第20页,共35页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。