内容正文:
1 解逻辑用语问题三绝招
1.利用集合——理清关系
充分(必要)条件是高中学段的一个重要概念,并且是理解上的一个难点.要解决这个难点,将抽象的概念用直观、形象的图形表示出来,看得见、想得通,才是最好的方法.本文使用集合模型对充要条件的外延与内涵作了直观形象的解释,实践证明效果较好.集合模型解释如下:
①A是B的充分条件,即A⊆B.
②A是B的必要条件,即B⊆A.
③A是B的充要条件,即A=B.
④A是B的既不充分也不必要条件,
即A∩B=∅或A,B既有公共元素也有非公共元素.
或
例1 “x2-3x+2≥0”是“x≥1”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”)
解析 设命题p:“x2-3x+2≥0”,q:“x≥1”对应的集合分别为A,B,则A={x|x≤1或x≥2},B={x|x≥1},显然“AB,BA”,因此“x2-3x+2≥0”是“x≥1”的既不充分也不必要条件.
答案 既不充分也不必要
2.抓住量词——对症下药
全称命题与存在性命题是两类特殊的命题,这两类命题的否定又是这部分内容中的重要概念,解决有关此类命题的题目时一定要抓住决定命题性质的量词,理解其相应的含义,从而对症下药.
例2 (1)已知命题p:“任意x∈[1,2],x2-a≥0”,与命题q:“存在x∈R,x2+2ax+2+a=0”都是真命题,则实数a的取值范围为______________.
(2)已知命题p:“存在x∈[1,2],x2-a≥0”与命题q:“存在x∈R,x2+2ax+2+a=0”都是真命题,则实数a的取值范围为____________.
解析 (1)将命题p转化为“当x∈[1,2]时,
(x2-a)min≥0”,即1-a≥0,即a≤1.
命题q:即方程有解,Δ=(2a)2-4×(2+a)≥0,
解得a≤-1或a≥2.综上所述,a≤-1.
(2)命题p转化为当x∈[1,2]时,(x2-a)max≥0,
即4-a≥0,即a≤4.命题q同(1).
综上所述,a≤-1或2≤a≤4.
答案 (1)(-∞,-1] (2)(-∞,-1]∪[2,4]
点评 认真比较两题就会发现,两题形似而神异,所谓失之毫厘,谬之千里,需要我们抓住这类问题的本质——量词,有的放矢.
3.等价转化——提高速度
在四种命题的关系、充要条件、简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词中,时时刻刻渗透着等价转化思想,例如互为逆否命题的两个命题(原命题与逆否命题或逆命题与否命题)一定同真或同假,它们就是等价的;但原命题与逆命题不等价,即原命题为真,其逆命题不一定为真.
例3 设p:q:x2+y2≤r2 (r>0),若q是綈p的充分不必要条件,求r的取值范围.
分析 “q是綈p的充分不必要条件”等价于“p是綈q的充分不必要条件”.设p,q对应的集合分别为A,B,则可由A⊆∁RB出发解题.
解 设p,q对应的集合分别为A,B,将本题背景放到直角坐标系中,则点集A表示平面区域,点集∁RB表示到原点距离大于r的点的集合,即圆x2+y2=r2外的点的集合.
∵A⊆∁RB表示区域A内的点到原点的最近距离大于r,
∴直线3x+4y-12=0上的点到原点的最近距离大于等于r,
∵原点O到直线3x+4y-12=0的距离
d==,∴r的取值范围为0<r≤.
点评 若直接解的话,q是綈p的充分不必要条件即为x2+y2≤r2 (r>0)在p:所对应的区域的外部,也是可以解决的.但以上解法将“q是綈p的充分不必要条件”等价转化为“p是綈q的充分不必要条件”,更好地体现了相应的数学思想方法.
2 判断条件四策略
1.应用定义
如果p⇒q,那么称p是q的充分条件,同时称q是p的必要条件.判断的关键是分清条件与结论.
例1 设集合M={x|x>2},P={x|x<3},那么“x∈M或x∈P”是“x∈”的____________条件.
解析 条件p:x∈M或x∈P;结论q:x∈.
若x∈M,则x不一定属于P,即x不一定属于P∩M,所以p⇏q;
若x∈,则x∈M且x∈P,所以q⇒p.
综上知,“x∈M或x∈P”是“x∈”的必要不充分条件.
答案 必要不充分
2.利用传递性
充分、必要条件在推导的过程当中具有传递性,即若p⇒q,q⇒r,则p⇒r.
例2 如果A是B的必要不充分条件,B是C的充要条件,D是C的充分不必要条件,那么A是D的____________条件.
解析 依题意,有A⇐B⇔C⇐D且A⇏B⇔C⇏D,由命题的传递性可知D⇒A,但A⇏D.于是A是D的必要不充分条件.
答案 必要不充分
3.利用集合
运用集合思想来判断充分条件和必要条件是一种行之有效的方法.若p以非空集合A的形式出现,q以非空集合B的形式出现,则①若A⊆B,则p是q的充分条件;②若B⊆A,则