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
【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 | p |
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β
α)。
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:“
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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 |
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;
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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A
B,
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
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