第02讲 常用逻辑用语讲义-2027届高三数学一轮复习
2026-10-10
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内容正文:
第02讲 常用逻辑用语
内 容 导 航
知识点1 充分条件与必要条件
知识点2 全称量词与存在量词
知识点3 充分必要条件的判断
知识点4 充分必要条件的证明
知识点5 全称、存在量词命题的否定与真假判断
知识点6 根据命题真假/充要关系求参数范围
题型1 充分条件的应用与判定定理
题型2 必要条件的应用与性质定理
题型3 充分不必要条件的应用
题型4 必要不充分条件的应用
题型5 充要条件的应用
题型6 既不充分也不必要条件的应用
题型7 全称量词命题真假的应用
题型8 存在量词命题真假的应用
题型9 全称量词命题否定真假的应用
题型10 存在量词命题否定真假的应用
知 识 点 通 关
知识点1 充分条件与必要条件
1、核心辨析
“p是q的充分条件” 等价于 “只要有p,就一定有q”;
“p是q的必要条件” 等价于 “没有p,就一定没有q”;
充要条件是数学定义的标准形式,如 “两组对边分别平行的四边形是平行四边形” 就是充要条件。
2、集合关系与充要条件的对应(新教材重点)
集合关系
逻辑关系
条件类型
A⫋B
p⇒q且q⇏p
p是q的充分不必要条件
B⫋A
p⇏q且q⇒p
p是q的必要不充分条件
A=B
p⟺q
p是q的充要条件
A⊈B且B⊈A
p⇏q且q⇏p
p是q的既不充分也不必要条件
3、充要条件证明规范
第一步:证明充分性(由条件推结论);
第二步:证明必要性(由结论推条件);
最后下结论:“综上,p是q的充要条件”。
知识点2 全称量词与存在量词
1. 命题否定的易错点
不能只否定结论,必须同时改变量词;
常见结论的否定:“是”→“不是”;“都是”→“不都是”;“至少有一个”→“一个也没有”;“至多有一个”→“至少有两个”。
2. 含量词命题的真假判断技巧
全称量词命题找反例:只要找到一个不满足的元素,命题即为假;
存在量词命题找特例:只要找到一个满足的元素,命题即为真;
3. 新教材术语规范:统一使用 “全称量词命题”“存在量词命题”。
知识点3 充分必要条件的判断
方法技巧 充分必要条件的快速判断
1、定义法:适用于逻辑关系清晰的命题,直接推导两个方向的真假
2、集合法:适用于条件和结论都能转化为集合范围的命题,如不等式解集
3、等价转化法:适用于否定形式的命题,转化为判断其逆否命题
易错分析 混淆定义
1、混淆 “p是q的充分条件” 和 “p的充分条件是q”
2、忽略特殊情况,如空集、零向量、常数函数等
3、立体几何中线面关系的判定定理和性质定理混淆
知识点4 充分必要条件的证明
方法技巧 充要条件证明的规范步骤
1、明确证明方向:分充分性和必要性两步 。
2、充分性:假设条件成立,推导结论成立 。
3、必要性:假设结论成立,推导条件成立 。
4、最后总结:“综上,p是q的充要条件”。
易错分析 遗漏过程
1、只证明一个方向,遗漏另一个方向 。
2、证明过程中逻辑不严谨,出现循环论证 。
3、混淆充分性和必要性的推导方向。
知识点5 全称、存在量词命题的否定与真假判断
方法技巧 含量词命题的解题要点
1、否定:严格遵循 “改量词,否结论” 的规则。
2、真假判断:全称命题找反例,特称命题找特例。
3、常见结论否定:“≥”→“<”;“≤”→“>”;“所有”→“存在”;“存在”→“所有”。
易错分析 遗漏量词符号的改变
1、只否定结论,不改变量词。
2、对 “都是”“至少有一个” 等结论的否定错误。
3、忽略量词的取值范围,如x∈N包含x=0。
知识点6 根据命题真假/充要关系求参数范围
方法技巧 求参数范围的解题思路
1、先分别求出每个命题为真时参数的取值范围。
2、根据复合命题真假或充要关系,转化为集合间的包含关系。
3、利用数轴画出集合范围,列不等式组求解。
4、注意端点值的取舍,单独验证。
易错分析 忽略条件
1、忽略参数使集合为空集的情况。
2、端点值取舍错误,导致范围扩大或缩小。
3、分类讨论不全面,遗漏参数的取值情况。
考 点 演 练
题型1 充分条件的应用与判定定理
【典例1】设A={x|1≤2x≤4},B={x|x2≤ax},若x∈A是x∈B的充分条件,则( )
A.0<a<2 B.1<a<2 C.a=2 D.a≥2
【答案】D
【解答】解:由题意,得A={x|1≤2x≤4}=[0,2],B={x|x2≤ax},
因为x∈A是x∈B的充分条件,
所以A⊆B,即∀x∈[0,2],x2﹣ax≤0,
y=x2﹣ax=x(x﹣a),开口向上,与x轴交于(0,0),(a,0),
仅当a≥2满足∀x∈[0,2],x2﹣ax≤0.
故选:D.
【变式1】集合A={x|﹣1<x<2},B={x|﹣2<x<m},若x∈B的充分条件是x∈A,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣1,2) B.[2,+∞) C.(﹣2,2] D.(2,+∞)
【答案】B
【解答】解:由题意,x∈B的充分条件是x∈A,则实数m的取值范围是[2,+∞).
故选:B.
题型2 必要条件的应用与性质定理
【典例1】已知条件p:x2+x﹣6=0;条件q:ax+1=0(a≠0).若p是q的必要条件,则实数a的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解答】解:由x2+x﹣6=0,得x=2或x=﹣3,
由ax+1=0(a≠0),得,
因为p是q的必要不充分条件,可知或,
解得或.
故选:BC.
【变式1】已知命题:“∃x∈{x|﹣1<x<1},使等式x2﹣x﹣m=0成立”是真命题,
(1)求实数m的取值集合M;
(2)设不等式(x﹣a)(x+a﹣2)<0的解集为N,若x∈N是x∈M的必要条件,求a的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)由x2﹣x﹣m=0可得m=x2﹣x
∵﹣1<x<1
∴
M={m|}
(2)若x∈N是x∈M的必要条件,则M⊆N
①当a>2﹣a即a>1时,N={x|2﹣a<x<a},则即
②当a<2﹣a即a<1时,N={x|a<x<2﹣a},则即
③当a=2﹣a即a=1时,N=∅,此时不满足条件
综上可得
题型3 充分不必要条件的应用
【典例1】已知p:x<﹣3或x>2,q:x>a,且q是p的充分不必要条件,则实数a的取值范围( )
A.a≤2 B.a≤﹣3 C.a>2 D.a≥2
【答案】D
【解答】解:因为p:x<﹣3或x>2,q:x>a,且q是p的充分不必要条件,
所以q⇒p,p推不出q,
故a≥2.
故选:D.
【变式1】命题“对∀x∈[1,2],x2﹣ax+1<0”为假命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥2 B.a≤2 C.a≤3 D.a>3
【答案】B
【解答】解:若∀x∈[1,2],x2﹣ax+1<0为真命题,则,
因为在[1,2]上单调递增,所以 ,则,
因为命题“对∀x∈[1,2],x2﹣ax+1<0”为假命题,所以,
命题“对∀x∈[1,2],x2﹣ax+1<0”为假命题的一个充分不必要条件是a≤2.
故选:B.
题型4 必要不充分条件的应用
【典例1】“ln(x﹣1)<0”的一个必要不充分条件是( )
A. B.x>0 C.﹣1<x<0 D.
【答案】B
【解答】解:根据题意,ln(x﹣1)<0,则有0<x﹣1<1,即1<x<2,
即“ln(x﹣1)<0”的充要条件为“1<x<2”,
因为1<x<2可以推出x>0,而x>0不能推出1<x<2,所以x>0是1<x<2的必要不充分条件,其它选项均不满足;
所以“ln(x﹣1)<0”的一个必要不充分条件是x>0.
故选:B.
【变式1】已知p:x≥a,q:|x+2a|<3,且p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣1] B.(﹣∞,﹣1) C.[1,+∞) D.(1,+∞)
【答案】A
【解答】解:因为q:|x+2a|<2,所以q:﹣2a﹣3<x<﹣2a+3,记A={x|﹣2a﹣3<x<﹣2a+3},
p:x≥a,记为B={x|x≥a},
因为p是q的必要不充分条件,所以A⫋B,
所以a≤﹣2a﹣3,解得a≤﹣1.
故选:A.
题型5 充要条件的应用
【典例1】“实数集合A,B满足:A∩B=B”的一个充要条件是( )
A.A⊆B B.A⊆(A∩B) C.A∪B=B D.(∁RA)∩B=∅
【答案】D
【解答】解:因为A∩B=B,则B⊆A,故A错误;
又因为A⊆(A∩B)⇒A⊆B,A∪B=B⇒A⊆B,故BC错误;
因为(∁RA)∩B=∅⇒B⊆A,故D正确.
故选:D.
【变式1】若“x2+ax+b=0”是“x=1”的充要条件,则a+b的值为 .
【答案】﹣1.
【解答】解:若“x2+ax+b=0”是“x=1”的充要条件,
则1+a+b=0,即a+b=﹣1.
故答案为:﹣1.
题型6 既不充分也不必要条件的应用
【典例1】命题,命题,则p是q的 条件.
(填“充分不必要”或“必要不充分”或“充要”或“既不充分也不必要”)
【答案】充分不必要.
【解答】解:因为或,
而,
所以p是q的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要.
【变式1】设命题P:|x﹣3|+|x+1|≤6,命题:q:|x+a|>x+a.
(1)求命题p,q分别对应的不等式的解集A,B;
(2)若p是q的既不充分也不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)对于命题p:∵|x﹣3|+|x+1|,
∴当x>3时,由2x﹣2≤6,解得3<x≤4;
当3≥x≥﹣1时,由4≤6,解得﹣1≤x≤3;
当x<﹣1时,由﹣2x+2≤6,解得﹣2≤x<﹣1.
综上可得:|x﹣3|+|x+1|≤6的解集为[﹣2,4]=A.
对于命题q:∵|x+a|>x+a.∴x+a<0,解得x<﹣a.
∴|x+a|>x+a的解集为(﹣∞,﹣a)=B.
(2)∵p是q的既不充分也不必要条件,
∴4≥﹣a,
解得a≥﹣4.
题型7 全称量词命题真假的应用
【典例1】若命题“∀x0∈R使得为真命题,则实数a的取值范围是( )
A.[﹣6,2] B.[﹣6,﹣2] C.[﹣2,6] D.
【答案】C
【解答】解:若命题“∀x0∈R使得为真命题,
则Δ=a2﹣4(a+3)≤0,
解得﹣2≤a≤6.
故选:C.
【变式1】若命题“∀x∈R,x2﹣2ax+6a>0”是假命题,则a的取值范围是( )
A.(0,6) B.(﹣∞,0)∪(6,+∞)
C.[0,6] D.(﹣∞,0]∪[6,+∞)
【答案】D
【解答】解:若命题“∀x∈R,x2﹣2ax+6a>0”是假命题,
则命题“∃x∈R,x2﹣2ax+6a≤0是真命题,
所以Δ=4a2﹣24a≥0,解得a≥6或a≤0.
故选:D.
题型8 存在量词命题真假的应用
【典例1】若“∃x∈(0,π),sin2x﹣msinx<0”是假命题,则m的取值范围为 .
【答案】(﹣∞,﹣2].
【解答】解:由于“∃x∈(0,π),sin2x﹣msinx<0”是假命题,则sin2x﹣msinx≥0对任意x∈(0,π)恒成立,
因此,
又当x∈(0,π)时,2cosx∈(﹣2,2),且2cosx在(0,π)内可无限趋近﹣2,为满足m≤2cosx恒成立,
故m的取值范围是(﹣∞,﹣2].
故答案为:(﹣∞,﹣2]
【变式1】若,且“∃x∈[π,3π],f(x)>0”为假命题,则cos(2m﹣n)= .
【答案】.
【解答】解:由题得y=(m﹣|n﹣x|)与有相同的零点,
而在x∈[π,3π]的零点为,,
所以x1,x2也是(m﹣|n﹣x|)=0的两个根,
即m=|n|,m=|n|,则m,n,
∴.
故答案为:.
题型9 全称量词命题否定真假的应用
【典例1】使p:∀x>0,的否定为假命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥4 B.a≤4 C.a≥2 D.a≤2
【答案】D
【解答】解:根据题意,若p:∀x>0,的否定为假命题,则p为真命题,
当x>0时,x24,当且仅当x=2时等号成立,
若p为真命题,必有a≤4,反之也成立,即p为真命题的充分必要条件为a≤4,
由此分析选项:
对于A,a≥4是p为真命题的既不充分也不必要条件,不符合题意;
对于B,a≤4是p为真命题的充分必要条件,不符合题意;
对于C,a≥2是p为真命题的既不充分也不必要条件,不符合题意;
对于D,a≤2是p为真命题充分不必要条件,符合题意.
故选:D.
【变式1】已知命题p:∀x∈(2,3),x2﹣ax+5>0是假命题,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】解:若命题p:∀x∈(2,3),x2﹣ax+5>0是假命题,
则命题:∃x∈(2,3),x2﹣ax+5≤0是真命题,即x∈(2,3)时,有解,
因为x2,当且仅当时,,
所以实数a的取值范围是.
故选:A.
题型10 存在量词命题否定真假的应用
【典例1】已知命题P:“对∀x∈R,∃m∈R,使4x﹣2x+1+m=0”,若命题¬P是假命题,则实数m的取值范围是 .
【答案】m≤1
【解答】解:命题¬p是假命题,即命题P是真命题,
即关于x的方程4x﹣2x+1+m=0有实数解,
m=﹣(4x﹣2x+1)=﹣(2x﹣1)2+1,
所以m≤1
故答案为m≤1
【变式1】已知p:∃x∈R,ax2+2ax+1=0,q:a≤m﹣1或a≥m+1
(1)若命题¬p是真命题,求实数a的取值范围;
(2)若p是q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
【答案】(1){a|0≤a<1};
(2){m|0≤m<1}.
【解答】解:(1)由命题¬p是真命题,则p为假命题,
所以ax2+2ax+1=0在x∈R上无解,
当a=0时,1=0无解,满足题意,
当a≠0时,只需Δ=4a2﹣4a<0,解得0<a<1,
综上,a的取值范围是{a|0≤a<1};
(2)由p是q的必要不充分条件,且p为真命题时a<0或a≥1,
所以(﹣∞,m﹣1]∪[m+1,+∞)是(﹣∞,0)∪[1,+∞)的真子集,
所以,解得0≤m<1,
所以实数m的取值范围是{m|0≤m<1}.
过 关 验 收
1. 已知集合P={x|﹣2<x<4},Q={x|3m﹣2≤x≤5m+2,m∈R},若P的充分条件为Q,则实数m的取值范围为 .
【答案】{m|0或m<﹣2}.
【解答】解:集合P={x|﹣2<x<4},Q={x|3m﹣2≤x≤5m+2,m∈R},
若P的充分条件为Q,则Q⊆P,
当Q=∅时,3m﹣2>5m+2,解得m<﹣2,
当Q≠∅时,,解得0,
故m的范围为{m|0或m<﹣2}.
故答案为:{m|0或m<﹣2}.
2.若“x=1”是“x>a”的充分条件,则实数a的取值范围为 .
【答案】(﹣∞,1).
【解答】解:∵“x=1”是“x>a”的充分条件,∴x=1⇒x>a,∴a<1,
即实数a的取值范围为(﹣∞,1).
故答案为:(﹣∞,1).
3.给出下列命题:①如果一条直线与一个平面内的两条直线垂直,那么该直线与该平面垂直;②如果直线a∥平面α,P∈α,那么过点P且平行于直线a的直线有无数条且都在平面α内;③已知α,β是两个不同的平面,m为平面α内的一条直线,则“α⊥β”是“m⊥β”的充分不必要条件.其中正确的命题个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【解答】解:命题①:根据线面垂直的判定定理可知:如果一条直线与一个平面内的两条相交直线垂直,那么该直线与该平面垂直,没有强调相交,①错误;
命题②:根据线面平行的性质,若直线与平面平行,则过这条直线的平面与已知平面相交的交线平行于这条直线,
故在平面α内,有无数条平行于交线的直线都与直线a平行,但是过点P且平行于直线a的直线有且只有一条,②错误;
命题③:根据面面垂直的性质可知,当α⊥β时,α内垂直于交线的直线必然垂直于β,但是m为平面α内的一条直线,未强调垂直于交线,故“α⊥β”无法得到“m⊥β”;
可知,如果一条直线垂直于一个平面,那么过这条直线的任一平面都与该平面垂直,故m⊂α,且m⊥β,可得α⊥β;
综上“α⊥β”是“m⊥β”的必要不充分条件,③错误.
故选:A.
4.命题“”的一个充分不必要条件是( )
A.﹣1<x<2 B. C. D.
【答案】C
【解答】解:不等式等价于(x﹣2)(2x+1)<0,解得.
结合选项课知,C选项是原解集真子集,符合题意.
故选:C.
5.若a,b是空间中的两条直线,则“a∥b”是“存在平面α,使a⊂α,b⊂α”的( )
A.充分非必要条件
B.必要非充分条件
C.充要条件
D.既非充分也非必要条件
【答案】A
【解答】解:由a∥b,可得a和b共面,故存在平面α,使a⊂α,b⊂α;
但存在平面α,使a⊂α,b⊂α,a和b可以平行,也可以相交.
故“a∥b”是“存在平面α,使a⊂α,b⊂α”的充分不必要条件.
故选:A.
6.已知m>0,使得不等式成立的一个充分不必要条件是﹣2≤x≤4,则m的取值范围是 .
【答案】(4,+∞).
【解答】解:由,可得(x+m+1)(x﹣m)≤0且x≠m.
因为m>0,故不等式的解集为[﹣m﹣1,m).
由﹣2≤x≤4是不等式成立的充分不必要条件,可得[﹣2,4]是[﹣m﹣1,m)的真子集,
故4<m,解得4<m,
所以m的取值范围是(4,+∞).
故答案为:(4,+∞).
7.已知函数,则f(x)<8的一个充分不必要条件是( )
A.x>﹣4 B.x>﹣2 C.x<﹣3 D.x>﹣3
【答案】B
【解答】解:由8可得x>﹣3,
结合选项可知,(﹣2,+∞)⫋(﹣3,+∞),
故其成立的一个充分不必要条件为B.
故选:B.
8.设a,b∈R,则“a>b”的一个必要不充分条件可以是( )
A.a>|b| B.a5>b5
C. D.2•3a>3b
【答案】D
【解答】解:a>|b|⇒a>b,充分性成立;
反之不成立,必要性不成立,A错误;
a5>b5⇔a>b,B错误;
,,a,b若小于0则选项中对数无意义,
所以是“a>b”的一个既不充分也不必要条件,C错误;
a>b,
如a=1,b=log35>1时,a+log32=log36>ba>b,反之成立,
2•3a>3b是“a>b”的一个必要不充分条件,故D正确.
故选:D.
9.已知命题p:4﹣x≤6,q:x≥a﹣1,若p是q的充要条件,则a= .
【答案】﹣1.
【解答】解:由题意得,p:4﹣x≤6,得x≥﹣2,
设A={x|x≥﹣2},B={x|x≥a﹣1},由p是q的充要条件,得A=B,
即a﹣1=﹣2,得a=﹣1.
故答案为:﹣1.
10.已知命题p:﹣1≤4x﹣3≤1,命题q:x2﹣(2a+1)x+a(a+1)≤0,若¬p是¬q的必要不充分的条件,则实数a的取值范围是 .
【答案】.
【解答】解:命题p:﹣1≤4x﹣3≤1,得,
命题q:x2﹣(2a+1)x+a(a+1)≤0,解得a≤x≤a+1,
因为¬p是¬q的必要不充分的条件,则p是q的充分不必要条件,
所以⫋[a,a+1],即,经检验等号成立,
所以实数a的取值范围是.
故答案为:.
11.已知M是正实数集的一个子集,定义运算⊗,使其满足下列4个条件:①∀x,y∈M,则“x=y”的充要条件是“x⊗y=1”;②∀x,y∈M,则“x>y”的充要条件是“x⊗y>1”;③∀x,y∈M,则“x<y”的充要条件是“0<x⊗y<1”;④∀x,y,z∈M,(xy)⊗z=x•(y⊗z).
(1)设集合{a,a2}⊆M,若a2⊗a>1,求a的取值集合;
(2)设x,y∈M,证明:“x⊗y=y⊗x”的充要条件是“x=y”;
(3)设x,y,z∈M,且x⊗z>y⊗z,证明:x⊗y>1.
【答案】(1){a|a>1};
(2)必要性:由x⊗y=y⊗x,设x⊗y=y⊗x=m,
若m>1,则由x⊗y=m,可得x>y,由y⊗x=m,可得y>x,矛盾.
若m=1,则由x⊗y=m,可得x=y,由y⊗x=m,可得y=x,符合题意.
若0<m<1,则由x⊗y=m,可得x<y,由y⊗x=m,可得y<x,矛盾.
故由x⊗y=y⊗x,可得x=y;
充分性:若x=y,则y=x,则由①可知x⊗y=y⊗x=1,
故由x=y,可得x⊗y=y⊗x,
综上可知:“x⊗y=y⊗x”的充要条件是“x=y”;
(3)由④可知,
因为x⊗z>y⊗z,则,
设y⊗z=n,可知n>0,
则,可得,
且x>0,y>0,可得x>y,所以x⊗y>1.
【解答】解:(1)因为M是正实数集的一个子集,{a,a2}⊆M,所以a>0,
又因为a2⊗a>1,则a2>a,解得a>1,
所以a的取值集合为{a|a>1}.
(2)证明:必要性:由x⊗y=y⊗x,设x⊗y=y⊗x=m,
若m>1,则由x⊗y=m,可得x>y,由y⊗x=m,可得y>x,矛盾.
若m=1,则由x⊗y=m,可得x=y,由y⊗x=m,可得y=x,符合题意.
若0<m<1,则由x⊗y=m,可得x<y,由y⊗x=m,可得y<x,矛盾.
故由x⊗y=y⊗x,可得x=y;
充分性:若x=y,则y=x,则由①可知x⊗y=y⊗x=1,
故由x=y,可得x⊗y=y⊗x,
综上可知:“x⊗y=y⊗x”的充要条件是“x=y”.
(3)证明:由④可知,
因为x⊗z>y⊗z,则,
设y⊗z=n,可知n>0,
则,可得,
且x>0,y>0,可得x>y,所以x⊗y>1.
12.已知p:x2﹣1<0,q:x≥m,若p是q的既不充分又不必要条件,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣1,1) B.[﹣1,1] C.(﹣1,+∞) D.[﹣1,+∞)
【答案】C
【解答】解:由x2﹣1<0,得﹣1<x<1,
因为p是q的既不充分又不必要条件,所以(﹣1,1)和[m,+∞)互不包含,
所以m>﹣1.
故选:C.
13.设x∈R,则“|x﹣2|≤3”是“x(x﹣2)≤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】B
【解答】解:记A={x|x﹣2|≤3}=[﹣1,5],
记B={x|}xx(x﹣2)≤0”}=[0,2],
因为[0,2]⊆[﹣1,5],所以B⇒A成立,而A⇒B不成立,
“|x﹣2|≤3”是“x(x﹣2)≤0”的必要不充分条件.
故选:B.
14.已知命题p:∀x∈R,ax2﹣3x≥﹣5,若p为真命题,则a的取值范围为 .
【答案】{a|a}.
【解答】解:命题p:∀x∈R,ax2﹣3x≥﹣5为真命题,则ax2﹣3x+5≥0恒成立,
当a=0时,﹣3x+5≥0不恒成立,
当a≠0时,,解得a.
故答案为:{a|a}.
15.若实数λ使得命题:“∃c∈R,使得∀a,b∈R,均有λa2+b2﹣2ab+2b+c≠0”是假命题,则λ的取值范围是 .
【答案】(﹣∞,1].
【解答】解:原命题的否命题:“∀c∈R,∃a,b∈R,使得λa2+b2﹣2ab+2b+c=0”是真命题.
所以对任意实数c,方程b2﹣2(a﹣1)b+λa2+c=0都有实数解(a,b).
故而对任意实数c都有解.
即关于a的不等式(1﹣λ)a2﹣2a+1﹣c≥0对任意固定的实数c都有解,
①若1﹣λ≥0,即λ≤1,
当λ=1时,﹣2a+1﹣c≥0,对任意c显然有解.
当λ<1时,f(a)=(1﹣λ)a2﹣2a+1﹣c开口向上,
其值域包含正数,故对任意c,总存在a使得f(a)≥0.所以λ≤1符合题意.
②若1﹣λ<0,即λ>1.关于a的二次函数g(a)=(1﹣λ)a2﹣2a+1﹣c开口向下,
其最大值为.
要使不等式g(a)≥0对任意c都有解,则需要其最大值对任意c都非负,
即对任意c恒成立,显然不可能,故λ>1不符合题意.
因此,λ的取值范围是(﹣∞,1].
故答案为:(﹣∞,1].
16.已知m∈R,命题p:∀x∈[﹣1,2],不等式m2﹣3m≤x2﹣2x﹣1恒成立;命题q:∃x0∈R,x02+4mx0+1<0成立.
(1)若p为真命题,求实数m的取值范围;
(2)若命题p、q有且只有一个是真命题,求实数m的取值范围.
【答案】(1)[1,2];
(2)∪.
【解答】解:(1)当x∈[﹣1,2]时,x2﹣2x﹣1=(x﹣1)2﹣2∈[﹣2,2],
若p为真命题,则m2﹣3m≤﹣2,即m2﹣3m+2≤0,解得1≤m≤2,
因此实数m的取值范围是[1,2];
(2)若q为真命题,则Δ=16m2﹣4>0,解得或,
(i)若p真q假,则,可得m∈∅,
(ii)若p假q真,则,解得或m>2或,
综上所述,实数m的取值范围是∪.
17.已知命题:“∃x∈(0,+∞),2x2﹣ax+1<0”为假命题,则实数a的取值范围是( )
A. B.(﹣∞,2] C.(﹣∞,1] D.
【答案】A
【解答】解:命题“∃x∈(0,+∞),2x2﹣ax+1<0”为假命题,
则其否定“∀x∈(0,+∞),2x2﹣ax+1≥0”为真命题,
由2x2﹣ax+1≥0,x∈(0,+∞),得在(0,+∞)上恒成立,
由,当且仅当,即时等号成立,
所以a要小于等于的最小值,即,
所以实数a的取值范围是.
故选:A.
18.设a为常数,命题p:∃x∈[0,1],a﹣2x≤0,则p为真命题的充要条件是( )
A.a≥1 B.a≤1 C.a≥2 D.a≤2
【答案】D
【解答】解:由命题p:∃x∈[0,1],a﹣2x≤0为真命题可得:
当x∈[0,1]时,a﹣2x≤0能成立,即a≤2x能成立,
所以a≤(2x)max=2.
故选:D.
19.已知命题p:∀x∈(0,8),0<log2x<3;命题q:,tan2x<sinx,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】C
【解答】解:对于命题p,因为y=log2x在(0,+∞)上单调递增,
∀x∈(0,8),有log2x<3,所以p为假命题,¬p为真命题;
对于命题q,当时,,tan2x<sinx,所以q为真命题.
故选:C.
20.命题“∃x0∈R,使(m+3)x0+m≤0”是假命题,则实数m的取值范围为( )
A.m<0 B.m<﹣1 C.m>3 D.m≥3
【答案】C
【解答】解:命题“∃x0∈R,使(m+3)x0+m≤0”是假命题,
则命题的否定为∀x∈R,使(m+3)x0+m>0为真命题,
当m=0时,不满足题意,
当m≠0时,则,则m>3.
故选:C.
21.命题p:∀x∈R,ax2+2x+5>0为假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B.a≤1 C. D.
【答案】A
【解答】解:∀x∈R,ax2+2x+5>0为假命题,
依题意,¬p:∃x∈R,ax2+2x+5≤0真命题,即ax2+2x+5≤0在R上有解,
当a=0时,原不等式2x+5≤0,解得,满足题意;
当a<0时,不等式ax2+2x+5≤0在R上一定有解,故a<0满足题意;
当a>0时,若ax2+2x+5≤0在R上有解,则Δ=4﹣20a≥0,解得,
综上所述,,
所以命题p:∀x∈R,ax2+2x+5>0为假命题的一个充分不必要条件可以是.
故选:A.
22.已知命题p:∀x∈R,|2x+1|>a﹣2|x|,若¬p是真命题,则实数a的取值范围是 .
【答案】[1,+∞)
【解答】解:p:∀x∈R,|2x+1|>a﹣2|x|,
即|2x+1|+2|x|>a,
即|x|+|x|,
∵¬p是真命题,
∴|x|+|x|,
根据绝对值的几何意义可得∴|x|+|x|,
∴,
∴a≥1,
故答案为:[1,+∞)
23.若“∃x∈R,使得|2x+1|﹣|3﹣2x|<m成立”是假命题,则实数m可能为( )
A.﹣5 B.5 C.﹣3 D.3
【答案】A
【解答】解:若“∃x∈R,使得|2x+1|﹣|3﹣2x|<m成立”是假命题,
则∀x∈R,|2x+1|﹣|3﹣2x|≥m为真命题,
由于,
显然|2x+1|﹣|3﹣2x|的最小值为﹣4,
故只需m≤﹣4.
故选:A.
24.已知命题p:∃x∈R,a=|sinx|+|cosx|为假命题,则a的取值范围为( )
A.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:题p:∃x∈R,a=|sinx|+|cosx|为假命题,
则¬p:∀x∈R,a≠|sinx|+|cosx|为真命题,
令f(x)=|sinx|+|cosx|,定义域为R,
f(﹣x)=|sin(﹣x)|+|cos(﹣x)|=|sinx|+|cosx|=f(x),
故f(x)为R上的偶函数,
又,
所以为f(x)=|sinx|+|cosx|的一个周期,
当时,,
因为,所以,所以,
故f(x)在R上的值域为,
所以a的取值范围为.
故选:C.
25.下列说法正确的是( )
A.a>b的一个必要不充分条件是a﹣1>b.
B.已知集合M={0,1},则满足条件M∪N=M的集合N的个数为4.
C.若集合A={x|x2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=2.
D.若命题“∃x∈R,x2﹣ax+1≤0”是假命题,则实数a的取值范围是{a|﹣2<a<2}.
【答案】BD
【解答】解:对于A:“a﹣1>b”能推出“a>b”,但“a>b”不能推出“a﹣1>b”,故“a﹣1>b”是“a>b”的充分不必要条件,A错误;
对于B:已知集合M={0,1},则满足条件M∪N=M的集合N={1},{0},{0,1},∅,
故满足条件的集合的个数为4,故B正确.
对于C:若集合A={x|x2+ax+1=0}中只有一个元素,
该方程为一元二次方程,利用Δ=0,解得a=±2,故C不正确;
对于D:由题意¬p:∀x∈R,x2﹣ax+1>0为真,故Δ=a2﹣4<0,解得{a|﹣2<a<2},故D正确;
故选:BD.
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第02讲 常用逻辑用语
内 容 导 航
知识点1 充分条件与必要条件
知识点2 全称量词与存在量词
知识点3 充分必要条件的判断
知识点4 充分必要条件的证明
知识点5 全称、存在量词命题的否定与真假判断
知识点6 根据命题真假/充要关系求参数范围
题型1 充分条件的应用与判定定理
题型2 必要条件的应用与性质定理
题型3 充分不必要条件的应用
题型4 必要不充分条件的应用
题型5 充要条件的应用
题型6 既不充分也不必要条件的应用
题型7 全称量词命题真假的应用
题型8 存在量词命题真假的应用
题型9 全称量词命题否定真假的应用
题型10 存在量词命题否定真假的应用
知 识 点 通 关
知识点1 充分条件与必要条件
1、核心辨析
“p是q的充分条件” 等价于 “只要有p,就一定有q”;
“p是q的必要条件” 等价于 “没有p,就一定没有q”;
充要条件是数学定义的标准形式,如 “两组对边分别平行的四边形是平行四边形” 就是充要条件。
2、集合关系与充要条件的对应(新教材重点)
集合关系
逻辑关系
条件类型
A⫋B
p⇒q且q⇏p
p是q的充分不必要条件
B⫋A
p⇏q且q⇒p
p是q的必要不充分条件
A=B
p⟺q
p是q的充要条件
A⊈B且B⊈A
p⇏q且q⇏p
p是q的既不充分也不必要条件
3、充要条件证明规范
第一步:证明充分性(由条件推结论);
第二步:证明必要性(由结论推条件);
最后下结论:“综上,p是q的充要条件”。
知识点2 全称量词与存在量词
1. 命题否定的易错点
不能只否定结论,必须同时改变量词;
常见结论的否定:“是”→“不是”;“都是”→“不都是”;“至少有一个”→“一个也没有”;“至多有一个”→“至少有两个”。
2. 含量词命题的真假判断技巧
全称量词命题找反例:只要找到一个不满足的元素,命题即为假;
存在量词命题找特例:只要找到一个满足的元素,命题即为真;
3. 新教材术语规范:统一使用 “全称量词命题”“存在量词命题”。
知识点3 充分必要条件的判断
方法技巧 充分必要条件的快速判断
1、定义法:适用于逻辑关系清晰的命题,直接推导两个方向的真假
2、集合法:适用于条件和结论都能转化为集合范围的命题,如不等式解集
3、等价转化法:适用于否定形式的命题,转化为判断其逆否命题
易错分析 混淆定义
1、混淆 “p是q的充分条件” 和 “p的充分条件是q”
2、忽略特殊情况,如空集、零向量、常数函数等
3、立体几何中线面关系的判定定理和性质定理混淆
知识点4 充分必要条件的证明
方法技巧 充要条件证明的规范步骤
1、明确证明方向:分充分性和必要性两步 。
2、充分性:假设条件成立,推导结论成立 。
3、必要性:假设结论成立,推导条件成立 。
4、最后总结:“综上,p是q的充要条件”。
易错分析 遗漏过程
1、只证明一个方向,遗漏另一个方向 。
2、证明过程中逻辑不严谨,出现循环论证 。
3、混淆充分性和必要性的推导方向。
知识点5 全称、存在量词命题的否定与真假判断
方法技巧 含量词命题的解题要点
1、否定:严格遵循 “改量词,否结论” 的规则。
2、真假判断:全称命题找反例,特称命题找特例。
3、常见结论否定:“≥”→“<”;“≤”→“>”;“所有”→“存在”;“存在”→“所有”。
易错分析 遗漏量词符号的改变
1、只否定结论,不改变量词。
2、对 “都是”“至少有一个” 等结论的否定错误。
3、忽略量词的取值范围,如x∈N包含x=0。
知识点6 根据命题真假/充要关系求参数范围
方法技巧 求参数范围的解题思路
1、先分别求出每个命题为真时参数的取值范围。
2、根据复合命题真假或充要关系,转化为集合间的包含关系。
3、利用数轴画出集合范围,列不等式组求解。
4、注意端点值的取舍,单独验证。
易错分析 忽略条件
1、忽略参数使集合为空集的情况。
2、端点值取舍错误,导致范围扩大或缩小。
3、分类讨论不全面,遗漏参数的取值情况。
考 点 演 练
题型1 充分条件的应用与判定定理
【典例1】设A={x|1≤2x≤4},B={x|x2≤ax},若x∈A是x∈B的充分条件,则( )
A.0<a<2 B.1<a<2 C.a=2 D.a≥2
【变式1】集合A={x|﹣1<x<2},B={x|﹣2<x<m},若x∈B的充分条件是x∈A,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣1,2) B.[2,+∞) C.(﹣2,2] D.(2,+∞)
题型2 必要条件的应用与性质定理
【典例1】已知条件p:x2+x﹣6=0;条件q:ax+1=0(a≠0).若p是q的必要条件,则实数a的值可以是( )
A. B. C. D.
【变式1】已知命题:“∃x∈{x|﹣1<x<1},使等式x2﹣x﹣m=0成立”是真命题,
(1)求实数m的取值集合M;
(2)设不等式(x﹣a)(x+a﹣2)<0的解集为N,若x∈N是x∈M的必要条件,求a的取值范围.
题型3 充分不必要条件的应用
【典例1】已知p:x<﹣3或x>2,q:x>a,且q是p的充分不必要条件,则实数a的取值范围( )
A.a≤2 B.a≤﹣3 C.a>2 D.a≥2
【变式1】命题“对∀x∈[1,2],x2﹣ax+1<0”为假命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥2 B.a≤2 C.a≤3 D.a>3
题型4 必要不充分条件的应用
【典例1】“ln(x﹣1)<0”的一个必要不充分条件是( )
A. B.x>0 C.﹣1<x<0 D.
【变式1】已知p:x≥a,q:|x+2a|<3,且p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,﹣1] B.(﹣∞,﹣1) C.[1,+∞) D.(1,+∞)
题型5 充要条件的应用
【典例1】“实数集合A,B满足:A∩B=B”的一个充要条件是( )
A.A⊆B B.A⊆(A∩B) C.A∪B=B D.(∁RA)∩B=∅
【变式1】若“x2+ax+b=0”是“x=1”的充要条件,则a+b的值为 .
题型6 既不充分也不必要条件的应用
【典例1】命题,命题,则p是q的 条件.
(填“充分不必要”或“必要不充分”或“充要”或“既不充分也不必要”)
【变式1】设命题P:|x﹣3|+|x+1|≤6,命题:q:|x+a|>x+a.
(1)求命题p,q分别对应的不等式的解集A,B;
(2)若p是q的既不充分也不必要条件,求实数a的取值范围.
题型7 全称量词命题真假的应用
【典例1】若命题“∀x0∈R使得为真命题,则实数a的取值范围是( )
A.[﹣6,2] B.[﹣6,﹣2] C.[﹣2,6] D.
【变式1】若命题“∀x∈R,x2﹣2ax+6a>0”是假命题,则a的取值范围是( )
A.(0,6) B.(﹣∞,0)∪(6,+∞)
C.[0,6] D.(﹣∞,0]∪[6,+∞)
题型8 存在量词命题真假的应用
【典例1】若“∃x∈(0,π),sin2x﹣msinx<0”是假命题,则m的取值范围为 .
【变式1】若,且“∃x∈[π,3π],f(x)>0”为假命题,则cos(2m﹣n)= .
题型9 全称量词命题否定真假的应用
【典例1】使p:∀x>0,的否定为假命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥4 B.a≤4 C.a≥2 D.a≤2
【变式1】已知命题p:∀x∈(2,3),x2﹣ax+5>0是假命题,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型10 存在量词命题否定真假的应用
【典例1】已知命题P:“对∀x∈R,∃m∈R,使4x﹣2x+1+m=0”,若命题¬P是假命题,则实数m的取值范围是 .
【变式1】已知p:∃x∈R,ax2+2ax+1=0,q:a≤m﹣1或a≥m+1
(1)若命题¬p是真命题,求实数a的取值范围;
(2)若p是q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
过 关 验 收
1. 已知集合P={x|﹣2<x<4},Q={x|3m﹣2≤x≤5m+2,m∈R},若P的充分条件为Q,则实数m的取值范围为 .
2.若“x=1”是“x>a”的充分条件,则实数a的取值范围为 .
3.给出下列命题:①如果一条直线与一个平面内的两条直线垂直,那么该直线与该平面垂直;②如果直线a∥平面α,P∈α,那么过点P且平行于直线a的直线有无数条且都在平面α内;③已知α,β是两个不同的平面,m为平面α内的一条直线,则“α⊥β”是“m⊥β”的充分不必要条件.其中正确的命题个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
4.命题“”的一个充分不必要条件是( )
A.﹣1<x<2 B. C. D.
5.若a,b是空间中的两条直线,则“a∥b”是“存在平面α,使a⊂α,b⊂α”的( )
A.充分非必要条件
B.必要非充分条件
C.充要条件
D.既非充分也非必要条件
6.已知m>0,使得不等式成立的一个充分不必要条件是﹣2≤x≤4,则m的取值范围是 .
7.已知函数,则f(x)<8的一个充分不必要条件是( )
A.x>﹣4 B.x>﹣2 C.x<﹣3 D.x>﹣3
8.设a,b∈R,则“a>b”的一个必要不充分条件可以是( )
A.a>|b| B.a5>b5
C. D.2•3a>3b
9.已知命题p:4﹣x≤6,q:x≥a﹣1,若p是q的充要条件,则a= .
10.已知命题p:﹣1≤4x﹣3≤1,命题q:x2﹣(2a+1)x+a(a+1)≤0,若¬p是¬q的必要不充分的条件,则实数a的取值范围是 .
11.已知M是正实数集的一个子集,定义运算⊗,使其满足下列4个条件:①∀x,y∈M,则“x=y”的充要条件是“x⊗y=1”;②∀x,y∈M,则“x>y”的充要条件是“x⊗y>1”;③∀x,y∈M,则“x<y”的充要条件是“0<x⊗y<1”;④∀x,y,z∈M,(xy)⊗z=x•(y⊗z).
(1)设集合{a,a2}⊆M,若a2⊗a>1,求a的取值集合;
(2)设x,y∈M,证明:“x⊗y=y⊗x”的充要条件是“x=y”;
(3)设x,y,z∈M,且x⊗z>y⊗z,证明:x⊗y>1.
12.已知p:x2﹣1<0,q:x≥m,若p是q的既不充分又不必要条件,则实数m的取值范围是( )
A.(﹣1,1) B.[﹣1,1] C.(﹣1,+∞) D.[﹣1,+∞)
13.设x∈R,则“|x﹣2|≤3”是“x(x﹣2)≤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
14.已知命题p:∀x∈R,ax2﹣3x≥﹣5,若p为真命题,则a的取值范围为 .
15.若实数λ使得命题:“∃c∈R,使得∀a,b∈R,均有λa2+b2﹣2ab+2b+c≠0”是假命题,则λ的取值范围是 .
16.已知m∈R,命题p:∀x∈[﹣1,2],不等式m2﹣3m≤x2﹣2x﹣1恒成立;命题q:∃x0∈R,x02+4mx0+1<0成立.
(1)若p为真命题,求实数m的取值范围;
(2)若命题p、q有且只有一个是真命题,求实数m的取值范围.
17.已知命题:“∃x∈(0,+∞),2x2﹣ax+1<0”为假命题,则实数a的取值范围是( )
A. B.(﹣∞,2] C.(﹣∞,1] D.
18.设a为常数,命题p:∃x∈[0,1],a﹣2x≤0,则p为真命题的充要条件是( )
A.a≥1 B.a≤1 C.a≥2 D.a≤2
19.已知命题p:∀x∈(0,8),0<log2x<3;命题q:,tan2x<sinx,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
20.命题“∃x0∈R,使(m+3)x0+m≤0”是假命题,则实数m的取值范围为( )
A.m<0 B.m<﹣1 C.m>3 D.m≥3
21.命题p:∀x∈R,ax2+2x+5>0为假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B.a≤1 C. D.
22.已知命题p:∀x∈R,|2x+1|>a﹣2|x|,若¬p是真命题,则实数a的取值范围是 .
23.若“∃x∈R,使得|2x+1|﹣|3﹣2x|<m成立”是假命题,则实数m可能为( )
A.﹣5 B.5 C.﹣3 D.3
24.已知命题p:∃x∈R,a=|sinx|+|cosx|为假命题,则a的取值范围为( )
A.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞) B.
C. D.
25.下列说法正确的是( )
A.a>b的一个必要不充分条件是a﹣1>b.
B.已知集合M={0,1},则满足条件M∪N=M的集合N的个数为4.
C.若集合A={x|x2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=2.
D.若命题“∃x∈R,x2﹣ax+1≤0”是假命题,则实数a的取值范围是{a|﹣2<a<2}.
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