常用逻辑用语与充要条件
欧阳光明(2021.03.07)
【高考考情解读】 1.本讲在高考中主要考查集合的运算、充要条件的判定、含有一个量词的命题的真假判断与否定,常与函数、不等式、三角函数、立体几何、解析几何、数列等知识综合在一起考查.2.试题以选择题、填空题方式呈现,考查的基础知识和基本技能,题目难度中等偏下.
1.命题的定义
用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫真命题,判断为假的语句叫假命题.
2.四种命题及其关系
(1)原命题为“若p则q”,则它的逆命题为若q则p ;否命题为若┐p 则┐q ;逆否命题为若┐q则┐p .
(2)原命题与它的逆否命题等价;逆命题与它的否命题等价.四种命题中原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假,遇到复杂问题正面解决困难的,采用转化为反面情况处理,即,可以转化为判断它的逆否命题的真假.
命题真假判断的方法:
(1)对于一些简单命题,若判断其为真命题需推理证明.若判断其为假命题只需举出一个反例.
(2)对于复合命题的真假判断应利用真值表.
(3)也可以利用“互为逆否命题”的等价性,判断其逆否命题的真假.3.充分条件与必要条件的定义
(1)若p?q且q p,则p是q的充分非必要条件.
(2)若q?p且p q,则p是q的必要非充分条件.
(3)若p?q且q?p,则p是q的充要条件.
(4)若p q且q p,则p是q的非充分非必要条件.
设集合A={x|x满足条件p},B={x|x满足条件q},则有
(1)若A?B,则p是q的充分条件,若A?B,则p是q的充分不必要条件;
(2)若B?A,则p是q的必要条件,若B?A,则p是q的必要不充分条件;
(3)若A=B,则p是q的充要条件;
(4)若A?B,且B?A,则p是q的既不充分也不必要条件.
2.充分、必要条件的判定方法
(1)定义法,直接判断若p则q、若q则p的真假.
(2)传递法.
(3)集合法: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)等价命题法:利用A?B与┐B?┐A,B?A与┐A?┐B,A?B与┐B?┐A的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法,利用原命题和逆否命题是等价的这个结论,有时可以准确快捷地得出结果,是反证法的理论基础.
1.简单的逻辑联结词
(1)命题中的“且”、“或”、“非”叫作逻辑联结词.
(2)简单复合命题的真值表:
2.
(1)常见的全称量词有“任意一个”“一切”“每一个”“任给”“所有的”等.
(2)常见的存在量词有“存在一个”“至少有一个”“有些”“有一
个”“某个”“有的”等.
3.全称命题与特称命题
(1)含有全称量词的命题叫全称命题.
(2)含有存在量词的命题叫特称命题.
4.命题的否定
(1)全称命题的否定是特称命题;特称命题的否定是全称命题.
(2)p或q的否定:非p且非q;p且q的否定:非p或非q.
注:
1.逻辑联结词“或”的含义
逻辑联结词中的“或”的含义,与并集概念中的“或”的含义相同.如“x∈A或x∈B”,是指:x∈A且x?B;x?A且x∈B;
x∈A且x∈B三种情况.再如“p真或q真”是指:p真且q假;p 假且q真;p真且q真三种情况.
2.命题的否定与否命题
“否命题”是对原命题“若p,则q”的条件和结论分别加以否定而得到的命题,它既否定其条件,又否定其结论;“命题的否定”
即“非p”,只是否定命题p的结论.
命题的否定与原命题的真假总是对立的,即两者中有且只有一个为真,而原命题与否命题的真假无必然联系.
3.含一个量词的命题的否定
全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题.1.(2013·皖南八校)命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是()
A.“若一个数是负数,则它的平方不是正数”
B.“若一个数的平方是正数,则它是负数”
C.“若一个数不是负数,则它的平方不是正数”
D.“若一个数的平方不是正数,则它不是负数”
解析依题意得原命题的逆命题是:若一个数的平方是正数,则它是负数.选B.
2.(2012·湖北)命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是()
A.任意一个有理数,它的平方是有理数B.任意一个无理数,它的平方不是有理数
C.存在一个有理数,它的平方是有理数D.存在一个无理数,它的平方不是有理数
答案B
解析这是一个特称命题,特称命题的否定不仅仅要否定结论而且要将相应的存在量词“存在一个”改为全称量词“任意一个”,故选B。2.已知a,b,c∈R,命题“若a+b+c=3,则a2+b2+c2≥3”的否命题是()
A.若a+b+c≠3,则a2+b2+c2<3
B.若a+b+c=3,则a2+b2+c2<3
C .若a +b +c ≠3,则a 2+b 2+c 2≥3
D .若a 2+b 2+c 2≥3,则a +b +c =3
答案 A
解析 从“否命题”的形式入手,但要注意“否命题”与“命题的否定”的区别.命题的否命题是原命题的条件与结论分别否定后组成的命题,所以A 正确.
【山东省临沂市某重点中学2014届高三9月月考】命题“若函数()log (0,1)a f x x a a =>≠在其定义域内是减函数,则log 20a <.”的逆否命题是( )
A .若log 20a ≥,则函数()log (0,1)a f x x a a =>≠在其定义域内不是减函数
B .若log 20a <,则函数()log (0,1)a f x x a a =>≠在其定义域内不是减函数
C .若log 20a ≥,则函数()log (0,1)a f x x a a =>≠在其定义域内是减函数
D .若log 20a <,则函数()log (0,1)a f x x a a =>≠在其定义域内是减函数
命题“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆否命题是( )
A .若x +y 是偶数,则x 与y 不都是偶数
B .若x +y 是偶数,则x 与y 都不是偶数
C .若x +y 不是偶数,则x 与y 不都是偶数
D .若x +y 不是偶数,则x 与y 都不是偶数
答案 C
解析 由于“x ,y 都是偶数”的否定表达是“x ,y 不都是偶数”,“x +y 是偶数”的否定表达是“x +y 不是偶数”,故原命题的逆否命题为“若x +y 不是偶数,则x ,y 不都是偶数”,故选C.
5.与命题“若a ∈M ,则b ?M ”等价的命题是( )
A .若a ?M ,则b ?M
B .若b ?M ,则a ∈M
C .若a ?M ,则b ∈M
D .若b ∈M ,则a ?M
解析:因为原命题只与逆否命题是等价命题,所以只需写出原命题的逆否命题即可.故选D.
答案:D
4.下列命题中为真命题的是( )
A .命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题
B .命题“若x >1,则x 2>1”的否命题
C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题
D .命题“若x 2>0,则x >1”的逆否命题
答案 A
解析 对于A ,其逆命题:若x >|y |,则x >y ,是真命题,这是因为
x >|y |=????? y y ≥0-y y <0,必有x >y ;对于B ,否命题:若x ≤1,则x 2≤1,是假命题.如x =-5,x 2=25>1;对于C ,其否命题:若x ≠1,则x 2+x -2≠0,因为x =-2时,x 2+x -2=0,所以是假命题;对于D ,若x 2>0,则x >0或x <0,不一定有x >1,因此原命题的逆否命题是假命题,故选A.
2.已知命题p :?n ∈N,2n >1 000,则┐p 为( ).
A .?n ∈N,2n ≤1 000
B .?n ∈N,2n >1 000
C.?n∈N,2n≤1 000 D.?n∈N,2n<1 000
解析特称命题的否定是全称命题.即p:?x∈M,p(x),则┐p:?x∈M,┐p(x).故选A.
答案A
4.(2012·湖北改编)命题“存在x0∈?R Q,x30∈Q”的否定是() A.存在x0D∈/?R Q,x30∈Q B.存在x0∈?R Q,x30D∈/Q
C.任意xD∈/?R Q,x3∈Q D.任意x∈?R Q,x3D∈/Q
答案D
解析“存在”的否定是“任意”,x3∈Q的否定是x3D∈/Q.
命题“存在x0∈?R Q,x30∈Q”的否定是“任意x∈?R Q,x3D∈/Q”,故应选D.
1.(2011·安徽)命题“所有能被2整除的整数都是偶数”的否定
..是()
A.所有不能被2整除的整数都是偶数
B.所有能被2整除的整数都不是偶数
C.存在一个不能被2整除的整数是偶数
D.存在一个能被2整除的整数不是偶数
答案D
解析由于全称命题的否定是特称命题,本题“所有能被2整除的整数都是偶数”是全称命题,其否定为特称命题“存在一个能被2整除的整数不是偶数”.
2.(2012·辽宁改编)已知命题p:对任意x1,x2∈R,(f(x2)-f(x1))·(x2-x1)≥0,则┐p是()
A.存在x1,x2∈R,(f(x2)-f(x1))(x2-x1)≤0
B.对任意x1,x2∈R,(f(x2)-f(x1))(x2-x1)≤0
C .存在x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0
D .对任意x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0
答案 C
解析 ┐p :存在x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0.
2.(2012·安徽)命题“存在实数x ,使x >1”的否定..
是( ) A .对任意实数x ,都有x >1
B .不存在实数x ,使x ≤1
C .对任意实数x ,都有x ≤1
D .存在实数x ,使x ≤1
答案 C
解析 利用特称命题的否定是全称命题求解.
“存在实数x ,使x >1”的否定是“对任意实数x ,都有x ≤1”.故选C.
11.给出以下三个命题:
①若ab ≤0,则a ≤0或b ≤0;
②在△ABC 中,若sin A =sin B ,则A =B ;
③在一元二次方程ax 2+bx +c =0中,若b 2-4ac <0,则方程有实数根.
其中原命题、逆命题、否命题、逆否命题全都是真命题的是( )
A .①
B .②
C .③
D .②③
答案 (1)A (2)B
解析 (1)不等式2x 2+x -1>0
的解集为??????x ??? x >12或x <-1,故由x >12?2x 2+x -1>0,但2x 2+x -1>0D ?/x >12,故选A.
(2)在△ABC 中,由正弦定理得sin A =sin B ?a =b ?A =B .故选B.
6.下列结论:
①若命题p :存在x ∈R ,tan x =1;命题q :对任意x ∈R ,x 2-x +1>0.则命题“p 且┐q ”是假命题;
②已知直线l 1:ax +3y -1=0,l 2:x +by +1=0,则l 1⊥l 2的充要
条件是a b =-3;
③命题“若x 2-3x +2=0,则x =1”的逆否命题:“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”.
其中正确结论的序号为________.
答案 ①③
解析 ①中命题p 为真命题,命题q 为真命题,所以p 且┐q 为假命题,故①正确;
②当b =a =0时,有l 1⊥l 2,故②不正确;③正确.所以正确结论的序号为①③.
5.下列命题中正确命题的序号是________.
①若ac 2>bc 2,则a >b ;
②若sin α=sin β,则α=β;
③“实数a =0”是“直线x -2ay =1和直线2x -2ay =1平行”的充要条件;
④若f (x )=log 2x ,则f (|x |)是偶函数.
答案 ①③④
解析 对于①,ac 2>bc 2,c 2>0,∴a >b 正确;对于②,sin 30°=sin 150°D ?/30°=150°,所以②错误;对于③,l 1∥l 2?A 1B 2=A 2B 1,即-2a =-4a ?a =0且A 1C 2≠A 2C 1,所以③对;对于④显然对.
6.已知p (x ):x 2+2x -m >0,如果p (1)是假命题,p (2)是真命题,则实数m 的取值范围为________.
答案 [3,8)
解析 因为p (1)是假命题,所以1+2-m ≤0,
解得m ≥3;又因为p (2)是真命题,所以4+4-m >0,
解得m <8.故实数m 的取值范围是3≤m <8.
以下命题是真命题的序号是________.
(1)“若f (x )是奇函数,则f (-x )也是奇函数”的逆命题;
(2)“若x ,y 是偶数,则x +y 也是偶数”的否命题;
(3)“正三角形的三个内角均为60°”的否命题;
(4)“若a +b +c =3,则a 2+b 2+c 2≥3”的逆否命题;
【解析】 对于(4),只需证明原命题为真,∵a +b +c =3,∴(a +b +c )2=9.
∴a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =9,从而3(a 2+b 2+c 2)≥9,∴a 2+b 2+c 2≥3成立.
【答案】 (1)(3)(4)
2.下列命题中正确的是( )
A .若命题p 为真命题,命题q 为假命题,则命题“p ∧q ”为真命题
B .“sin α=12”是“α=π6”的充分不必要条件
C .l 为直线,α,β为两个不同的平面,若l ⊥β,α⊥β,则l ∥α
D .命题“?x ∈R,2x >0”的否定是“?x 0∈R,2x 0≤0”
答案 D
解析 对A ,只有当p ,q 全是真命题时,p ∧q 为真;对B ,sin α=12?α=2k π+π6或2k π+5π6,k ∈Z ,故“sin α=12”是“α=π6”的必要不充分条件;对C ,l ⊥β,α⊥β?l ∥α或l ?α;对D ,全称命题的否定是特称命题,故选D.
15.给出下列四个命题:
①命题“若α=β,则cos α=cos β”的逆否命题;
②“?x 0∈R ,使得x 20-x 0>0”的否定是:“?x ∈R ,均有x 2-x <0”;
③命题“x 2=4”是“x =-2”的充分不必要条件;
④p :a ∈{a ,b ,c },q :{a }?{a ,b ,c },p 且q 为真命题. 其中真命题的序号是________.(填写所有真命题的序号)
答案 ①④
解析 对①,因命题“若α=β,则cos α=cos β”为真命题, 所以其逆否命题亦为真命题,①正确;
对②,命题“?x 0∈R ,使得x 20-x 0>0”的否定应是:
“?x ∈R ,均有x 2-x ≤0”,故②错;
对③,因由“x 2=4”得x =±2,
所以“x 2=4”是“x =-2”的必要不充分条件,故③错;
对④,p ,q 均为真命题,由真值表判定p 且q 为真命题,故④正确
10.给出下列命题:
①?x ∈R ,不等式x 2+2x >4x -3均成立;
②若log 2x +log x 2≥2,则x >1;
③“若a >b >0且c <0,则c a >c b ”的逆否命题;
④若p 且q 为假命题,则p ,q 均为假命题.
其中真命题是( )
A .①②③
B .①②④
C .①③④
D .②③④
答案 A
解析 ①中不等式可表示为(x -1)2+2>0,恒成立;②中不等式可
变为log 2x +1log 2x ≥2,得x >1;③中由a >b >0,得1a <1b ,而c <0,所以原命题是真命题,则它的逆否命题也为真;④由p 且q 为假只能
得出p ,q 中至少有一个为假,④不正确.
12.给出下列命题:
①原命题为真,它的否命题为假;
②原命题为真,它的逆命题不一定为真;
③一个命题的逆命题为真,它的否命题一定为真;
④一个命题的逆否命题为真,它的否命题一定为真;
⑤“若m >1,则mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集为R”的逆命题. 其中真命题是________.(把你认为正确命题的序号都填在横线上) 解析:原命题为真,而它的逆命题、否命题不一定为真,互为逆否命题同真同假,故①④错误,②③正确.又因为不等式mx 2-2(m +
1)x +m +3>0的解集为R ,
由????? m >0Δ=4m +12-4m m +3<0???? m >0m >1?m >1.
故⑤正确.
答案:②③⑤
3.设x ,y ∈R ,则“x 2+y 2≥9”是“x >3且y ≥3”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
答案 B
解析结合图形与性质,从充要条件的判定方法入手.如图: x 2+y 2≥9表示以原点为圆心,3为半径的圆上及圆外的点,当x 2+y 2≥9时,x >3且y ≥3并不一定成立,当x =2,y =3时,x 2+y 2≥9,但x >3且y ≥3不成立;而x >3且y ≥3时,x 2+y 2≥9一定成立,故选
B.
一个命题的否命题、逆命题、逆否命题是根据原命题适当变更条件和结论后得到的形式上的命题,解这类试题时要注意对于一些关键
词的否定,如本题中等于的否定是不等于,而不是单纯的大于、也不是单纯的小于.进行充要条件判断实际上就是判断两个命题的真假,这里要注意断定一个命题为真需要进行证明,断定一个命题为假只要举一个反例即可.
4.“a >0”是“|a |>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
解析 因为|a |>0?a >0或a <0,所以a >0?|a |>0,但|a |>0a >0,所以a >0是|a |>0的充分不必要条件,故选A.
5.0<x <5是不等式|x -2|<4成立的( )
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
解析 由|x -2|<4,得-2 6.(2012·陕西)设a ,b ∈R ,i 是虚数单位,则“ab =0”是“复数a +b i 为纯虚数”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 解析 由a +b i 为纯虚数可知a =0,b ≠0,所以ab =0.而ab =0a = 0,且b ≠0.故选B 项. 7.(2012·重庆)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且以2为周期,则“f (x )为[0,1]上的增函数”是“f (x )为[3,4]上的减函数”的( ) A .既不充分也不必要条件 B .充分而不必要条件 C .必要而不充分条件 D .充要条件 解析 ∵x ∈[0,1]时,f (x )是增函数,又∵y =f (x )是偶函数, ∴x ∈[-1,0]时,f (x )是减函数. 当x ∈[3,4]时,x -4∈[-1,0],∵T =2, ∴f (x )=f (x -4).∴x ∈[3,4]时,f (x )是减函数,充分性成立. 反之:x ∈[3,4]时,f (x )是减函数,x -4∈[-1,0], ∵T =2,∴f (x )=f (x -4). ∴x ∈[-1,0]时,f (x )是减函数. ∵y =f (x )是偶函数,∴x ∈[0,1]时,f (x )是增函数,故选D. 8.(2011·天津)设x ,y ∈R ,则“x ≥2且y ≥2”是“x 2+y 2≥4”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 解析 因为x ≥2且y ≥2?x 2+y 2≥4易证,所以充分性满足,反之, 不成立,如x =y =74,满足x 2+y 2≥4,但不满足x ≥2且y ≥2,所以 x ≥2且y ≥2是x 2+y 2≥4的充分而不必要条件,故选择A. 9.已知a 、b 是实数,则3a <3b 是log 3a <log 3b 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 解析 由题知,3a <3b ?a <b ,log 3a <log 3b ?0<a <b .故3a <3b 是log 3a <log 3b 的必要不充分条件.故选B. 10.(2012·天津)设x ∈R ,则“x >12”是“2x 2+x -1>0”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 3.(2013·福建)已知集合A ={1,a },B ={1,2,3},则“a =3”是“A ?B ”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 答案 A 解析 a =3时A ={1,3},显然A ?B . 但A ?B 时,a =2或3.所以A 正确. 6.(2013·陕西)设a ,b 为向量,则“|a ·b |=|a ||b |”是“a ∥b ”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 答案 C 解析 由|a ||b ||cos 〈a ,b 〉|=|a ||b |,则有cos 〈a ,b 〉=±1. 即〈a ,b 〉=0或π,所以a ∥b .由a ∥b ,得向量a 与 b 同向或反向,所以〈a ,b 〉=0或π,所以|a ·b |=|a ||b |. (1)已知p :-4 【解析】 设q ,p 表示的范围为集合A ,B , 则A =(2,3),B =(a -4,a +4). 因为q 是p 的充分条件,则有A ?B , 则????? a -4≤2,a +4≥3,所以-1≤a ≤6. 13.设p :x x -2 <0,q :0 答案(2,+∞) 解析p:0 A.[1,+∞) B.(-∞,-1] C.(-∞,-2] D.[-1,1] 答案A 解析∵p∨q为假命题,∴p和q都是假命题. 由p:?x∈R,mx2+2≤0为假命题, 由綈p:?x∈R,mx2+2>0为真命题, ∴m≥0.① 由q:?x∈R,x2-2mx+1>0为假命题, 得綈q:?x∈R,x2-2mx+1≤0为真命题, ∴Δ=(-2m)2-4≥0?m2≥1?m≤-1或m≥1.② 由①和②得m≥1,故选A.