内容正文:
第2讲 常用逻辑用语
【强基础·知识梳理】
必备知识
1.充分;必要;p⇒q且q⇒/p;充要
2.(1)∀;(2)∃
3.∃x∈M,p(x);∀x∈M,p(x)
高考溯源
1.C 2.B 3.B 4.A 5.B
【精准练·题型剖析】
[例1](1)C 解析:设z=a+bi,则z2=a2-b2+2abi.
当z2=a2-b2+2abi<0 时,即
若b=0,则a2<0 恒不成立;
若a=0,b2>0,此时z=bi,z为纯虚数;
若a=0 且b=0,则z=0,z2=0与z2<0 不符.
综上,a=0,z为纯虚数,
所以“z2<0”是“z为纯虚数”的充分条件.
当z 为纯虚数,即z=bi时,z2=-b2<0,
所以“z2<0”是“z为纯虚数”的必要条件.
综上所述,“z2<0”是“z为纯虚数”的充要条件.
(2)A 解析:若函数f(x)的值域为R,则对任意M∈R,一定存在x1∈D,使得f=+1,取x0=x1,则=+1>M,充分性成立;取f(x)=2x,D=R,则对任意M∈R,一定存在x1∈D,使得f=+1,取x0=x1,则=+1>M,但此时函数f(x)的值域为,必要性不成立,所以“f(x)的值域为R”是“对任意M∈R,存在x0∈D,使得>M”的充分不必要条件.故选A.
[对点训练1](1)C (2)A
解析:(1)直线y=k(x-3)恒过点(3,0),且双曲线的右顶点坐标为(2,0),
若直线y=k(x-3)与双曲线-y2=1只有一个公共点,
则直线y=k(x-3)与双曲线的渐近线平行,
又因为双曲线的渐近线方程为y=±x,
所以k=±,
所以“k=±”是“直线y=k(x-3)与双曲线-y2=1只有一个公共点”的充要条件.故选C.
(2)当λ=-1时,直线l2:-3x+3y-3=0,即x-y+1=0,与直线l1:x-y+9=0平行,充分性成立;
直线l1:x+λy+9=0与l2:(λ-2)x+3y+3λ=0平行,有λ(λ-2)=3,解得λ=-1或λ=3,
其中当λ=3时,两直线重合,舍去,故λ=-1,必要性成立.
故“λ=-1”是“直线l1:x+λy+9=0与l2:(λ-2)x+3y+3λ=0平行”的充要条件.故选A.
[例2](1)D (2)(-∞,1);(-∞,1]
解析:(1)因为f=-f,即-x+b=-x+b,且x 不恒为0,所以=.由x 的任意性,得a=0.又f=0,所以b=0.所以a=0 且b=0,等价于a2+b2=0.因此,函数f=x+b 是奇函数的充要条件是a2+b2=0.故选D.
(2)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].
[对点训练2](1)A (2)D
解析:(1)不等式x2+2x-m≥0 在x∈R 上恒成立,等价于x2+2x-m=0 的判别式Δ=4+4m≤0,即m≤-1.m<-1⇒m≤-1,但m≤-1⇒/m<-1,所以m<-1 是m≤-1 的充分不必要条件,A正确;而m>4,2<m<3,-1<m<2均不可推出m≤-1,B,C,D错误.故选A.
(2)因为“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,所以A⊆B,所以a≥2.故选D.
[例3](1)AB (2)C
解析:(1)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.故选AB.
(2)解析:甲:为等差数列,设其首项为a1,公差为d,则Sn=na1+d,=a1+d=n+a1-,-=,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t,即=t,则Sn=nan+1-t·n(n+1),有Sn-1=(n-1)an-t·n(n-1),n≥2,两式相减得:an=nan+1-(n-1)an-2tn,即an+1-an=2t,对n=1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.故选C.
[对点训练3]ABD 解析:∀x∈,若x2>4,则x>2;若x3<6,则x<<=2,所以x2>4 与x3<6 不可能同时成立,故p 是假命题.q显然是真命题.所以A正确,C错误;p的否定:∀x∈,x2≤4或x3≥6.q 的否定:存在一个三角形没有内切圆.所以B,D正确.故选ABD.
[例4](1)B (2)(-∞,-2]
解析:(1)若“∃x∈R,x2+1≤m”是假命题,则“∀x∈R,x2+1>m”为真命题,对于函数y=x2+1,当x=0 时,函数取得最小值1,所以m<1,故实数m 的取值范围是(-∞,1).故选B.
(2)若命题p 为真,则a≤0.若命题q 为真,则Δ=4a2-4(2-a)≥0,即a≤-2 或a≥1.综上,实数a 的取值范围是(-∞,-2].
[对点训练4](1)①;② (2)[0,4)
解析:(1)①若命题p为真命题,即∀x∈,不等式2x-2≥m2-3m恒成立,
则m2-3m≤=-2,可得m2-3m+2≤0,解得1≤m≤2,
因此,若p为真命题,则m的取值范围是.
②若命题q为真命题,即∃x∈,使得m≤1-x2成立,则m≤=1,
p真q假时,;p假q真时,;
p,q都真时,.
因为p和q至少有一个为真,则m≤2,
因此,若p和q至少有一个为真,实数m的取值范围是.
(2)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).
【提能力·模拟精练】
1.B 2.A 3.D 4.A 5.BCD
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第2讲 常用逻辑用语
[课标要求]1.理解充分条件、必要条件、充要条件的意义;理解判定定理与充分条件、性质定理与必要条件、数学定义与充要条件的关系.
2.理解全称量词和存在量词的意义,能正确对两种命题进行否定.
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 条件,q是p的 条件
p是q的充分不必要条件
p是q的必要不充分条件
p⇒/q且q⇒p
p是q的 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
1.(2024·全国甲卷)设向量a=,b=,则 ( )
A.“x=-3”是“a⊥b”的必要条件
B.“x=1+”是“a∥b”的必要条件
C.“x=0”是“a⊥b”的充分条件
D.“x=-1+”是“a∥b”的充分条件
2.(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
3.(2023·全国甲卷)设甲:sin2α+sin2β=1,乙:sin α+cos β=0,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.(2025·天津)设x∈R,则“x=0”是“sin 2x=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
5.(2021·全国甲卷)等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn,设甲:q>0,乙:是递增数列,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
充分条件、必要条件的判定
【例1】(1)若z为复数,则“z2<0”是“z为纯虚数”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)已知函数f(x)的定义域为D,则“f(x)的值域为R”是“对任意M∈R,存在x0∈D,使得>M”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
充分条件、必要条件的两种判定方法
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断.
(2)集合法:根据p,q成立时对应集合之间的包含关系进行判断.
判断充要条件需注意三点
(1)要分清条件与结论分别是什么.
(2)要从充分性、必要性两个方面进行判断.
(3)直接判断比较困难时,可举反例说明.
【对点训练1】(1)(2025·广东深圳模拟)“k=±”是“直线y=k(x-3)与双曲线-y2=1只有一个公共点”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)“λ=-1”是“直线l1:x+λy+9=0与l2:(λ-2)x+3y+3λ=0平行”的 ( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
充分条件、必要条件的探究与应用
【例2】(1)函数f=x|x+a|+b是奇函数的充要条件是 ( )
A.ab=1 B.a+b=0
C.a=b D.a2+b2=0
(2)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 .
充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时应注意:
(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合间的关系,然后根据集合间的关系列出关于参数的
不等式(组)求解.
(2)要注意对区间端点值的检验.
【对点训练2】(1)不等式“x2+2x-m≥0在x∈R上恒成立”的一个充分不必要条件是 ( )
A.m<-1 B.m>4
C.2<m<3 D.-1<m<2
(2)(2025·山东济南二模)已知A={x|1<x<2},B={x|x<a},若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则a的取值范围是 ( )
A.a≤1 B.a≥1
C.a≤2 D.a≥2
全称量词命题与存在量词命题
【例3】(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
(2)(2023·新课标Ⅰ卷)记Sn为数列的前n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
(1)全称量词命题与存在量词命题真假的判断方法
全称
量词
命题
①要判断一个全称量词命题是真命题,必须对限定的集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立;②要判断一个全称量词命题是假命题,只要能举出集合M中的一个特殊值x=x0,使p(x0)不成立即可
存在
量词
命题
要判断一个存在量词命题是真命题,只要在限定的集合M中,找到一个x=x0,使p(x0)成立即可,否则这一存在量词命题就是假命题
(2)含有量词的命题的否定:对全称量词命题或存在量词命题进行否定时,一是改变量词符号,二是对结论进行否定,即“改变量词,否定结论”.
【对点训练3】(多选)设命题p:∃x∈,x2>4且x3<6;命题q:每个三角形都有内切圆,则 ( )
A.p是假命题
B.p的否定:∀x∈,x2≤4或x3≥6
C.q是假命题
D.q的否定:存在一个三角形没有内切圆
【例4】(1)若“∃x∈R,x2+1≤m”是假命题,则实数m的取值范围是 ( )
A.(-∞,1] B.(-∞,1)
C.[1,+∞) D.(1,+∞)
(2)已知命题p:∀x∈R,x2-a≥0;命题q:∃x∈R,x2+2ax+2-a=0.若命题p,q都是真命题,则实数a的取值范围为 .
根据含量词命题的真假求参数的方法
(1)巧用三个转化
①全称量词命题可转化为恒成立问题;
②存在量词命题可转化为存在性问题;
③全称量词命题、存在量词命题为假命题可转化为它的否定为真命题.
(2)准确计算:通过解方程(组)或不等式(组)求出参数的值或取值范围.
【对点训练4】(1)已知m∈R,命题p:∀x∈,不等式2x-2≥m2-3m恒成立;命题q:∃x∈,使得m≤1-x2成立.
①若p为真命题,求m的取值范围;
②若p和q至少有一个为真,求实数m的取值范围.
(2)已知命题“∃x∈R,ax2-ax+1≤0”为假命题,则实数a的取值范围是 .
1.下列命题既是真命题又是存在量词命题的是 ( )
A.∀x>1,x3>1
B.∃x∉Q,x3∈Q
C.∃x>1,<1
D.∀x∈Q,x3∈Q
2.“x<-3”是“x2-x-12>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
3.已知a,b是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,且a∥α,b∥β,则“a⊥b”是“α⊥β”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
4.设无穷等差数列的前n项积为Tn.若a1<0,则“Tn有最大值”是“公差d≥0”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.既不充分也不必要条件
5.(多选)已知p:x≥n,q:6+7x-3x2<0,下列给出的实数n的值,能使p是q的充分不必要条件的是 ( )
A.n=3
B.n=
C.n=4
D.n=2 025
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