高中数学常用逻辑用语的解题方法归纳
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高中数学常用逻辑用语知识点一般地,我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的语句叫做命题.(1)命题由题设和结论两部分构成.命题通常用小写英文字母表示,如P. q, r, m, n 等.(2)命题有真假之分,正确的命题叫做真命题,错误的命题叫做假命题. 数学中的定义、公理、定理等都是真命题(3)命题FT广的真假判定方式:(D若要判断命题广是一个真命题,需要严格的逻辑推理;有时在推导时加上语气词“一定”能帮助判断。
如:P-定推出J②若要判断命题"Tq”是一个假命题,只需要找到一个反例即可.注意:“P不一定等于3”不能判定真假,它不是命题.2.逻辑联结词:“或”且”非”这些词叫做逻辑联结词.(1)不含逻辑联结词的命题叫简单命题,由简单命题与逻辑联结词构成的命题叫复合命题•(2)复合命题的构成形式:①P或q;②P且q;③非P (即命题P的否定)・(3)复合命题的真假判断(利用真值表):①当p、q同时为假时,k或q”为假,其它情况时为真,可简称为J 真必真”;②当p、q同时为真时,L且Cr为真,其它情况时为假,可简称为U- 假必假” O③“非P W与P的真假相反.注意:(D逻辑连结词“或”的理解是难点,“或”有三层含义,以L或q” 为例:一是P成立且q不成立,二是P不成立但q成立,三是P成立且q也成立。
可以类比于集合中叭"或"・(2)“或”、“且”联结的命题的否定形式:U P或q”的否定是F且7” ;U P且q M的否定是IP或詔'・(3)对命题的否定只是否定命题的结论;否命题,既否定题设,又否定结论。
知识点二:种命题1.种命题的形式:用P和q分别表示原命题的条件和结论,用¥和7分别表示P和q的否定,则四种命题的形式为:原命题:若P则q;逆命题:若q则P;否命题:若「P则7;逆否命题:若7则∙Ψ∙2.种命题的关系① 原命题Q 逆否命题•它们具有相同的真假性,是命题转化的依据和途径 之—.② 逆命题=否命题,它们之间互为逆否关系,具有相同的真假性,是 命题转化的另一依据和途径•除①、②之外,四种命题中其它两个命题的真伪无必然联系.命题与集合之间可以建立对应关系,在这样的对应下,逻辑联结词和集合 的运算具有一致性,命题的“且"「或”「非”恰好分别对应集合的“交”、 “并”「'补因此,我们就可以从集合的角度进一步认识有关这些逻辑 联结词的规定。
高中数学第一章集合与常用逻辑用语重难点归纳单选题1、设集合U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,6},B={2,3,4},则A∩(∁U B)=()A.{3}B.{1,6}C.{5,6}D.{1,3}答案:B分析:根据交集、补集的定义可求A∩(∁U B).由题设可得∁U B={1,5,6},故A∩(∁U B)={1,6},故选:B.2、已知集合P={x|1<x<4},Q={x|2<x<3},则P∩Q=()A.{x|1<x≤2}B.{x|2<x<3}C.{x|3≤x<4}D.{x|1<x<4}答案:B分析:根据集合交集定义求解.P∩Q=(1,4)∩(2,3)=(2,3)故选:B小提示:本题考查交集概念,考查基本分析求解能力,属基础题.3、已知集合S={x∈N|x≤√5},T={x∈R|x2=a2},且S∩T={1},则S∪T=()A.{1,2}B.{0,1,2}C.{-1,0,1,2}D.{-1,0,1,2,3}答案:C分析:先根据题意求出集合T,然后根据并集的概念即可求出结果.S={x∈N|x≤√5}={0,1,2},而S∩T={1},所以1∈T,则a2=1,所以T={x∈R|x2=a2}={−1,1},则S∪T={−1,0,1,2}故选:C.4、若命题“∃x0∈[−1,2],−x02+2⩾a”是假命题,则实数a的范围是()A.a>2B.a⩾2C.a>−2D.a⩽−2答案:A解析:根据命题的否定为真命题可求.若命题“∃x 0∈[−1,2],−x 02+2⩾a ”是假命题,则命题“∀x ∈[−1,2],−x 2+2<a ”是真命题,当x =0时,(−x 2+2)max =2,所以a >2.故选:A.5、已知A ={1,x,y },B ={1,x 2,2y },若A =B ,则x −y =( )A .2B .1C .14D .23答案:C分析:由两集合相等,其元素完全一样,则可求出x =0,y =0或x =1,y =0或x =12,y =14,再利用集合中元素的互异性可知x =12,y =14,则可求出答案.若A =B ,则{x =x 2y =2y 或{x =2y y =x 2,解得{x =0y =0或{x =1y =0或{x =12y =14, 由集合中元素的互异性,得{x =12y =14, 则x −y =12−14=14,故选:C .6、设a ,b 是实数,集合A ={x||x −a |<1,x ∈R},B ={x||x −b|>3,x ∈R },且A ⊆B ,则|a −b |的取值范围为( )A . [0,2]B .[0,4]C .[2,+∞)D .[4,+∞)答案:D分析:解绝对值不等式得到集合A,B ,再利用集合的包含关系得到不等式,解不等式即可得解.集合A ={x||x −a |<1,x ∈R}={x|a −1<x <a +1},B ={x||x −b |〉3,x ∈R}={x|x <b −3或x >b +3}又A ⊆B ,所以a +1≤b −3或a −1≥b +3即a−b≤−4或a−b≥4,即|a−b|≥4所以|a−b|的取值范围为[4,+∞)故选:D7、已知集合M={x∣x2+x=0},则()A.{0}∈M B.∅∈M C.−1∉M D.−1∈M答案:D分析:先求得集合M,再根据元素与集合的关系,集合与集合的关系可得选项.因为集合M={x∣x2+x=0}={0,−1},所以−1∈M,故选:D.8、已知集合A={(x,y)|x,y∈N∗,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为()A.2B.3C.4D.6答案:C分析:采用列举法列举出A∩B中元素的即可.由题意,A∩B中的元素满足{y≥xx+y=8,且x,y∈N∗,由x+y=8≥2x,得x≤4,所以满足x+y=8的有(1,7),(2,6),(3,5),(4,4),故A∩B中元素的个数为4.故选:C.【点晴】本题主要考查集合的交集运算,考查学生对交集定义的理解,是一道容易题. 多选题9、(多选题)已知集合A={x|x2−2x=0},则有()A.∅⊆A B.−2∈A C.{0,2}⊆A D.A⊆{y|y<3}答案:ACD分析:先化简集合A={0,2},再对每一个选项分析判断得解.由题得集合A={0,2},由于空集是任何集合的子集,故A正确:因为A={0,2},所以CD正确,B错误.故选ACD.小提示:本题主要考查集合的化简,考查集合的元素与集合的关系,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.10、1872年德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称“戴德金分割”),并把实数理论建立在严格的科学基础上,从而结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了数学史上的第一次大危机.将有理数集Q划分为两个非空的子集M与N,且满足M∪N=Q,M∩N=∅,M中的每一个元素都小于N中的每一个元素,则称(M,N)为戴德金分割.试判断下列选项中,可能成立的是()A.M={x∈Q|x<0},N={x∈Q|x>0}满足戴德金分割B.M没有最大元素,N有一个最小元素C.M有一个最大元素,N有一个最小元素D.M没有最大元素,N也没有最小元素答案:BD分析:根据集合的定义和题目要求,分析各选项即可.对于选项A,因为M={x∈Q|x<0},N={x∈Q|x>0},M∪N={x∈Q|x≠0}≠Q,故A错误;对于选项B,设M={x∈Q|x<0},N={x∈Q|x≥0},满足戴德金分割,则M中没有最大元素,N有一个最小元素0,故B正确;对于选项C,若M有一个最大元素m,N有一个最小元素n,若m≠n,一定存在k∈(m,n)使M∪N=Q不成立;若m=n,则M∩N=∅不成立,故C错误;对于选项D,设M={x∈Q|x<√2},N={x∈Q|x≥√2},满足戴德金分割,此时M没有最大元素,N也没有最小元素,故D正确.故选:BD.11、使a∈R,|a|<4成立的充分不必要条件可以是()A.a<4B.|a|<3C.−4<a<4D.0<a<3分析:根据集合的包含关系,结合各选项一一判断即可.由|a|<4可得a的集合是(−4,4),(−∞,4),所以a<4是|a|<4成立的一个必要不充分条件;A.由(−4,4)⊂≠(−4,4),所以|a|<3是|a|<4成立的一个充分不必要条件;B.由(−3,3)⊂≠C.由(−4,4)=(−4,4),所以−4<a<4是|a|<4成立的一个充要条件;D.由(0,3)(−4,4),所以0<a<3是|a|<4成立的一个充分不必要条件;故选:BD.12、下列各组对象能构成集合的是()A.拥有手机的人B.2020年高考数学难题C.所有有理数D.小于π的正整数答案:ACD分析:根据集合元素的性质可判断.根据集合的概念,可知集合中元素的确定性,可得选项A、C、D中的元素都是确定的,故选项A、C、D能构成集合,但B选项中“难题”的标准不明确,不符合确定性,不能构成集合.故选:ACD.13、已知集合A={0,1,2},B={a,2},若B⊆A,则a=()A.0B.1C.2D.0或1或2答案:AB分析:由B⊆A,则B={0,2}或B={1,2},再根据集合相等求出参数的值;解:由B⊆A,可知B={0,2}或B={1,2},所以a=0或1.故选:AB.小提示:本题考查根据集合的包含关系求参数的值,属于基础题.14、已知全集U =Z ,定义A ⊙B ={x |a ⋅b,a ∈A,b ∈B },若A ={1,2,3},B ={−1,0,1},则∁U (A ⊙B)______.答案:{x ∈Z ||x |≥4}分析:利用集合运算的新定义和补集运算求解.全集U =Z ,定义A ⊙B ={x |a ⋅b,a ∈A,b ∈B },A ={1,2,3},B ={−1,0,1}所以A ⊙B ={−3,−2,−1,0,1,2,3},所以∁U (A ⊙B)={x||x|≥4,x ∈Z }.所以答案是:{x||x|≥4,x ∈Z }15、命题“∀x ∈R,ax 2+4ax +3>0”为真,则实数a 的范围是__________答案:[0,34) 分析:将问题转化为“不等式ax 2+4ax +3>0对x ∈R 恒成立”,由此对a 进行分类讨论求解出a 的取值范围. 由题意知:不等式ax 2+4ax +3>0对x ∈R 恒成立,当a =0时,可得3>0,恒成立满足;当a ≠0时,若不等式恒成立则需{a >0Δ=16a 2−12a <0,解得0<a <34, 所以a 的取值范围是[0,34),所以答案是:[0,34).小提示:思路点睛:形如ax 2+bx +c <0(>0)的不等式恒成立问题的分析思路:(1)先分析a =0的情况;(2)再分析a ≠0,并结合Δ与0的关系求解出参数范围;(3)综合(1)(2)求解出最终结果.16、若“x >3”是“x >a “的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是_____.答案:a <3解析:根据充分不必要条件的含义,即可求出结果.因为“x >3”是“x >a ”的充分不必要条件, ∴a <3.所以答案是:a <3.小提示:本题考查了不等式的意义、充分、必要条件的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 解答题17、若集合A ={x |x 2+ax +b =0},B ={x |x 2+cx +6=0},是否存在实数a 、b ,c ,使A ∩B ={2}且A ∪B =B ,若存在,求出a 、b ,c 的值;若不存在,说明理由.答案:存在,a =−4,b =4,c =−5分析:由A ∩B ={2},得到2∈B ,求得c =−5,再由A ∪B =B ,求得A ={2},进而列出方程组{2+2=−a 2×2=b,即可求解,得到答案.由题意,集合A ={x |x 2+ax +b =0},B ={x |x 2+cx +6=0},因为A ∩B ={2},所以2∈B ,可得4+2c +6=0,c =−5,即B ={2,3}.又因为A ∪B =B ,所以A B 且2∈A ,得A ={2}.当A ={2}时,则满足{2+2=−a 2×2=b,解得a =−4,b =4, 所以存在实数a =−4,b =4,c =−5,使A ∪B =B 且A ∩B ={2}.小提示:本题主要考查了根据集合的运算求解参数问题,其中解答中熟记的交集和并集的概念及运算,以及正确运用元素与集合的关系求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.18、已知集合A ={x |2−a ≤x ≤2+a },B ={x|x ≤1或x ≥4}.(1)当a =3时,求A ∩B ;(2)“x ∈A ”是“x ∈∁R B ”的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.答案:(1)A ∩B ={x|−1≤x ≤1或4≤x ≤5};(2){a|a <1}分析:(1)先求出集合A ={x |−1≤x ≤5},再求A ∩B ;(2)先求出∁R B ={x|1<x <4},用集合法分类讨论,列不等式,即可求出实数a 的取值范围.(1)当a =3时,A ={x |−1≤x ≤5}.因为B ={x|x ≤1或x ≥4},所以A ∩B ={x|−1≤x ≤1或4≤x ≤5};(2)因为B={x|x≤1或x≥4},所以∁R B={x|1<x<4}. 因为“x∈A”是“x∈∁R B”的充分不必要条件,所以A∁R B.当A=∅时,符合题意,此时有2+a<2−a,解得:a<0.当A≠∅时,要使A∁R B,只需{2+a≥2−a2+a<42−a>1,解得:0≤a<1综上:a<1.即实数a的取值范围{a|a<1}.。
第一章集合与常用逻辑用语1.1.1集合的概念 (1)1.1.2集合的表示 (4)1.2集合间的基本关系 (8)1.3.1并集与交集 (13)1.3.2补集及集合运算的综合应用 (17)1.4.1充分条件与必要条件 (20)1.4.2充要条件 (24)1.5.1全称量词与存在量词 (28)1.5.2全称量词命题与存在量词命题的否定 (32)1.1.1集合的概念要点整理1.元素与集合的概念及表示(1)元素:一般地,把研究对象统称为元素,元素常用小写的拉丁字母a,b,c,…表示.(2)集合:把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),集合通常用大写的拉丁字母A,B,C,…表示.(3)集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合是相等的.2.元素的特性(1)确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的.也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.简记为“确定性”.(2)互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的.也就是说,集合中的元素是不重复出现的.简记为“互异性”.(3)无序性:给定集合中的元素是不分先后,没有顺序的.简记为“无序性”.温馨提示:集合含义中的“研究对象”指的是集合的元素,研究集合问题的核心即研究集合中的元素,因此在解决集合问题时,首先要明确集合中的元素是什么.集合中的元素可以是数、点,也可以是一些人或一些物.3.元素与集合的关系(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A.(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.温馨提示:(1)符号“∈”“∉”刻画的是元素与集合之间的关系.对于一个元素a与一个集合A而言,只有“a∈A”与“a∉A”这两种结果.(2)∈和∉具有方向性,左边是元素,右边是集合,形如R∈0是错误的.4.常用的数集及其记法题型一集合的基本概念【典例1】判断下列每组对象的全体能否构成一个集合?(1)接近于2019的数;(2)大于2019的数;(3)育才中学高一(1)班视力较好的同学;(4)方程x2-2=0在实数范围内的解;(5)函数y=x2图象上的点.[思路导引] 构成集合的关键是要有明确的研究对象,即元素不能模糊不清、模棱两可.[解] (1)(3)由于标准不明确,故不能构成集合;(2)(4)(5)能构成集合.对集合含义的理解给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了,所谓“确定”,是指所有被“研究的对象”都是这个集合的元素,没有被“研究的对象”都不是这个集合的元素.题型二元素与集合的关系【典例2】(1)下列关系中,正确的有( )①12∈R;②2∉Q;③|-3|∈N;④|-3|∈Q.A.1个 B.2个 C.3个D.4个(2)集合A中的元素x满足63-x∈N,x∈N,则集合A中的元素为________.[思路导引] 判断一个元素是否为某集合的元素,关键是抓住集合中元素的特征.[解析] (1)12是实数;2是无理数;|-3|=3,是自然数;|-3|=3,是无理数.故①②③正确,选C.(2)当x=0时,63-0=2;当x=1时,63-1=3;当x=2时,63-2=6;当x≥3时不符合题意,故集合A中元素有0,1,2.[答案] (1)C (2)0,1,2判断元素与集合关系的2种方法(1)直接法:如果集合中的元素是直接给出,只要判断该元素在已知集合中是否出现即可.(2)推理法:对于一些没有直接表示的集合,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可,此时应首先明确已知集合中的元素具有什么特征.题型三集合中元素的特性【典例3】已知集合A含有两个元素a和a2,若1∈A,则实数a的值为________.[思路导引] 由集合中元素的确定性和互异性切入.[解析] 若a=1,则a2=1,此时集合A中两元素相同,与互异性矛盾,故a≠1;若a2=1,则a=-1或a=1(舍去),此时集合A中两元素为-1,1,故a=-1.综上所述a=-1.[答案] -1[变式] (1)本例若将条件“1∈A”改为“2∈A”,其他条件不变,求实数a的值.(2)本例若去掉条件“1∈A”,其他条件不变,则实数a的取值范围是什么?[解] (1)若a=2,则a2=4,符合元素的互异性;若a2=2,则a=2或a=-2,符合元素的互异性.所以a的取值为2,2,- 2.(2)根据集合中元素的互异性可知,a≠a2,所以a≠0且a≠1.应用集合元素的特性解题的要点(1)集合问题的核心即研究集合中的元素,在解决这类问题时,要明确集合中的元素是什么.(2)构成集合的元素必须是确定的(确定性),而且是互不相同的(互异性),在书写时可以不考虑先后顺序(无序性).(3)利用集合元素的特性求参数问题时,先利用确定性解出字母所有可能值,再根据互异性对集合中元素进行检验,要注意分类讨论思想的应用.1.1.2集合的表示1.列举法把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.温馨提示:(1)元素与元素之间必须用“,”隔开.(2)集合中的元素必须是明确的.(3)集合中的元素不能重复.(4)集合中的元素可以是任何事物.2.描述法(1)定义:一般地,设A表示一个集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.有时也用冒号或分号代替竖线.(2)具体方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.温馨提示:(1)写清楚集合中元素的符号.如数或点等.(2)说明该集合中元素的共同特征,如方程、不等式、函数式或几何图形等.(3)不能出现未被说明的字母.题型一用列举法表示集合【典例1】 用列举法表示下列集合:(1)方程x (x -1)2=0的所有实数根组成的集合;(2)不大于10的非负偶数集;(3)一次函数y =x 与y =2x -1图象的交点组成的集合.[思路导引] 用列举法表示集合的关键是弄清集合中的元素是什么,还要弄清集合中的元素个数.[解] (1)方程x (x -1)2=0的实数根为0,1,故其实数根组成的集合为{0,1}.(2)不大于10的非负偶数即为从0到10的偶数,故不大于10的非负偶数集为{0,2,4,6,8,10}.(3)由⎩⎨⎧ y =x y =2x -1,解得⎩⎨⎧ x =1,y =1.故一次函数y =x 与y =2x -1图象的交点组成的集合为{(1,1)}.题型二用描述法表示集合【典例2】 用描述法表示下列集合:(1)正偶数集;(2)被3除余2的正整数的集合;(3)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合;(4)不等式3x -2<4的解集.[思路导引] 用描述法表示集合的关键是确定代表元素的属性和表示元素的共同特征.[解] (1)偶数可用式子x =2n ,n ∈Z 表示,但此题要求为正偶数,故限定n ∈N *,所以正偶数集可表示为{x |x =2n ,n ∈N *}.(2)设被3除余2的数为x ,则x =3n +2,n ∈Z ,但元素为正整数,故x =3n +2,n ∈N ,所以被3除余2的正整数集合可表示为{x |x =3n +2,n ∈N }.(3)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即xy=0,故坐标轴上的点的集合可表示为{(x,y)|xy=0}.(4)不等式3x-2<4可化简为x<2,所以不等式3x-2<4的解集为{x|x<2}.用描述法表示集合应注意的3点(1)用描述法表示集合,首先应弄清楚集合的属性,是数集、点集还是其他的类型.一般地,数集用一个字母代表其元素,而点集则用一个有序数对来表示.(2)用描述法表示集合时,若描述部分出现元素记号以外的字母,要对新字母说明其含义或取值范围.(3)多层描述时,应当准确使用“且”和“或”,所有描述的内容都要写在集合内.题型三集合表示方法的应用【典例3】(1)若集合A={x|ax2-8x+16=0,a∈R}中只有一个元素,则a的值为( )A.1 B.4 C.0 D.0或1(2)已知A={x|kx+2>0,k∈R},若-2∈A,则k的取值范围是________.[思路导引] 借助描述法求值或范围的关键是弄清集合中元素的特征.[解析] (1)①当a=0时,原方程为16-8x=0.∴x=2,此时A={2};②当a≠0时,由集合A中只有一个元素,∴方程ax2-8x+16=0有两个相等实根,则Δ=64-64a=0,即a=1.从而x1=x2=4,∴集合A={4}.综上所述,实数a的值为0或1.故选D.(2)∵-2∈A,∴-2k+2>0,得k<1.[答案] (1)D (2)k<1[变式] (1)本例(1)中条件“有一个元素”改为有“两个元素”,其他条件不变,求a的取值范围.(2)本例(2)中条件“-2∈A ”改为“-2∉A ”,其他条件不变,求k 的取值范围.[解] (1)由题意可知方程ax 2-8x +16=0有两个不等实根.∴⎩⎨⎧ a ≠0,Δ=64-64a >0,解得a <1,且a ≠0.(2)∵-2∉A ,∴-2k +2≤0,得k ≥1.集合表示方法的应用的注意点(1)若已知集合是用描述法给出的,读懂集合的代表元素及其属性是解题的关键.(2)与方程ax 2-8x +16=0的根有关问题易忽视a =0的情况.集合的表示方法1.有限集、无限集根据集合中元素的个数可以将集合分为有限集和无限集.当集合中元素的个数有限时,称之为有限集;而当集合中元素的个数无限时,则称之为无限集.当集合为有限集,且元素个数较少时宜采用列举法表示集合;对元素个数较多的集合和无限集,一般采用描述法表示集合.对于元素个数较多的集合或无限集,其元素呈现一定的规律,在不产生误解的情况下,也可以列举出几个元素作为代表,其他元素用省略号表示.【典例1】 用列举法表示下列集合:(1)正整数集;(2)被3整除的数组成的集合.[解] (1)此集合为无限集,且有一定规律,用列举法表示为{1,2,3,4,…}.(2)此集合为无限集,且有一定规律,用列举法表示为{…,-6,-3,0,3,6,…}.[点评] (1){1,2,3,4,…}一般不写成{2,1,4,3,…};(2)此题中的省略号不能漏掉.2.集合含义的正确识别集合的元素类型多是以数、点、图形等形式出现的.对于已知集合必须弄清集合元素的形式,特别是对于用描述法给定的集合要弄清它的代表元素是什么,代表元素有何属性(如表示数集、点集等).【典例2】已知下面三个集合:①{x|y=x2+1};②{y|y=x2+1};③{(x,y)|y=x2+1}.问:它们是否为同一个集合?它们各自的含义是什么?[解] ∵三个集合的代表元素互不相同,∴它们是互不相同的集合.集合①{x|y=x2+1}的代表元素是x,即满足条件y=x2+1中的所有x,∴{x|y=x2+1}=R.集合②{y|y=x2+1}的代表元素是y,满足条件y=x2+1的y的取值范围是y≥1,∴{y|y=x2+1}={y|y≥1}.集合③{(x,y)|y=x2+1}的代表元素是(x,y),可认为是满足条件y=x2+1的实数对(x,y)的集合,也可认为是坐标平面内的点(x,y),且这些点的坐标满足y=x2+1.∴{(x,y)|y=x2+1}={P|P是抛物线y=x2+1上的点}.[点评] 使用特征性质描述来表示集合时,首先要明确集合中的元素是什么,如本题中元素的属性都与y=x2+1有关,但由于代表元素不同,因而表示的集合也不一样.1.2集合间的基本关系1.子集的概念温馨提示:“A是B的子集”的含义是:对任意x∈A都能推出x∈B.2.集合相等的概念如果集合A的任何一个元素是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么,集合A与集合B相等,记作A=B.也就是说,若A⊆B 且B⊆A,则A=B.3.真子集的概念温馨提示:在真子集的定义中,A B首先要满足A⊆B,其次至少有一个x ∈B,但x∉A.4.空集的概念题型一集合间关系的判断【典例1】判断下列两个集合之间的关系:(1)A={-1,1},B={x|x2=1};(2)A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};(3)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0};(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.[思路导引] 集合间基本关系的刻画均是由元素的从属关系决定的.[解] (1)用列举法表示集合B={-1,1},故A=B.(2)等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,故A B.(3)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可知A B.(4)解法一(特殊值法):两个集合都表示正奇数组成的集合,但由于n∈N*,因此集合M含有元素“1”,而集合N不含元素“1”,故N M.解法二(列举法):由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},所以N M.判断集合间关系的3种方法(1)列举法:用列举法将两个集合表示出来,再通过比较两集合中的元素来判断两集合之间的关系.(2)元素特征法:根据集合中元素满足的性质特征之间的关系判断.(3)图示法:利用数轴或Venn图判断两集合间的关系.题型二有限集合子集、真子集的确定【典例2】(1)填写下表,并回答问题原集合子集子集的个数∅________________{a}________________{a,b}________________{a,b,c}________________由此猜想,含n个元素的集合的所有子集的个数是多少?真子集的个数及非空真子集个数呢?(2)求满足{1,2}M⊆{1,2,3,4,5}的集合M.[解] (1)原集合子集子集的个数∅∅ 1{a}∅,{a} 2{a,b}∅,{a},{b},{a,b} 4{a,b,c}∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}8猜想:含n个元素的集合的子集共有2n个,真子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.(2)由题意可得{1,2}M⊆{1,2,3,4,5},可以确定集合M必含有元素1,2,且含有元素3,4,5中的至少一个,因此依据集合M的元素个数分类如下:含有三个元素:{1,2,3}{1,2,4}{1,2,5};含有四个元素:{1,2,3,4}{1,2,3,5}{1,2,4,5};含有五个元素:{1,2,3,4,5}.故满足题意的集合M为{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5}.(1)求解有限集合子集问题的3个关键点①确定所求集合,是子集还是真子集.②合理分类,按照子集所含元素的个数依次写出.③注意两个特殊的集合,即空集和集合本身.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.(2)与子集、真子集个数有关的3个结论 假设集合A 中含有n 个元素,则有: ①A 的子集的个数为2n 个; ②A 的真子集的个数为2n -1个; ③A 的非空真子集的个数为2n -2个.【典例3】 已知集合A ={x |-3<x <4},B ={x |1-m <x ≤2m -1},且A ⊆B ,求实数m 的取值范围.[思路导引] A ⊆B ,即集合A 中的数在集合B 中,特别注意A =∅的情况. [解] 由A ⊆B ,将集合A ,B 分别表示在数轴上,如图所示,则⎩⎨⎧1-m ≤-3,1-m <2m -1,4≤2m -1,解得m ≥4.故m 的取值范围是{m |m ≥4}.[变式] (1)本例中若将“A ⊆B ”改为“B ⊆A ”,其他条件不变,求m 的取值范围.(2)本例若将集合A ,B 分别改为A ={3,m 2},B ={1,3,2m -1},其他条件不变,求实数m 的值.[解] (1)由B ⊆A ,将集合A ,B 分别表示在数轴上,如图所示.∵B ⊆A ,∴当B =∅时,1-m ≥2m -1,解得m ≤23;当B ≠∅时,有⎩⎨⎧2m -1>1-m ,2m -1<4,1-m ≥-3,解得23<m <52.综上可知,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪m <52. (2)由A ⊆B ,按m 2=1和m 2=2m -1两种情况分类讨论. ①若m 2=1,则m =-1或m =1.当m =-1时,B 中元素为1,3,-3,适合题意; 当m =1时,B 中元素为1,3,1,与元素的互异性矛盾. ②若m 2=2m -1,则m =1,由①知不合题意. 综上所述,m =-1.由集合间的关系求参数的2种方法(1)当集合为连续数集时,常借助数轴来建立不等关系求解,此时应注意端点处是实点还是虚点.(2)当集合为不连续数集时,常根据集合包含关系的意义,建立方程求解,此时应注意分类讨论思想的运用.1.3.1并集与交集1.并集的概念及表示2.交集的概念及表示温馨提示:(1)两个集合的并集、交集还是一个集合.(2)对于A∪B,不能认为是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合.因为A与B可能有公共元素,每一个公共元素只能算一个元素.(3)A∩B是由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成.3.并集、交集的运算性质【典例1】(1)若集合A={0,1,2,3},B={1,2,4},则集合A∪B等于( ) A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4} C.{1,2} D.{0}(2)已知集合P={x|x<3},Q={x|-1≤x≤4},那么P∪Q等于( )A.{x|-1≤x<3} B.{x|-1≤x≤4} C.{x|x≤4}D.{x|x≥-1}[思路导引] 由并集的定义,结合数轴求解.[解析] (1)A∪B={0,1,2,3,4},选A.(2)在数轴上表示两个集合,如图.∴P∪Q={x|x≤4}.选C.[答案] (1)A (2)C求集合并集的2种方法(1)定义法:若是用列举法表示的数集,可以根据并集的定义直接观察或用Venn图表示出集合运算的结果.(2)数形结合法:若是用描述法表示的数集,可借助数轴分析写出结果,此时要注意当端点不在集合中时,应用“空心点”表示.题型二交集的运算【典例2】(1)设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|0≤x≤4},则A∩B等于( )A.{x|0≤x≤2} B.{x|1≤x≤2} C.{x|0≤x≤4}D.{x|1≤x≤4}(2)设A={x∈N|1≤x≤5},B={x∈R|x2+x-6=0},则如图中阴影部分表示的集合为( )A.{2} B.{3} C.{-3,2} D.{-2,3}[思路导引] 既属于集合A,又属于集合B的所有元素组成的集合,借助图示方法求解.[解析] (1)在数轴上表示出集合A与B,如下图.则由交集的定义可得A∩B={x|0≤x≤2}.选A.(2)A={x∈N|1≤x≤5}={1,2,3,4,5},B={x∈R|x2+x-6=0}={-3,2},图中阴影部分表示的是A∩B,∴A∩B={2}.选A.[答案] (1)A (2)A求集合交集的2个注意点(1)求两集合的交集时,首先要化简集合,使集合的元素特征尽量明朗化,然后根据交集的含义写出结果.(2)在求与不等式有关的集合的交集运算中,应重点考虑数轴分析法,直观清晰.题型三由集合的并集、交集求参数【典例3】 (1)设集合A ={x |-1<x <a },B ={x |1<x <3}且A ∪B ={x |-1<x <3},求a 的取值范围.(2)已知集合A ={x |-3<x ≤4},B ={x |2-k ≤x ≤2k -1},且A ∪B =A ,试求k 的取值范围.[思路导引] (1)画出数轴求解.(2)若A ∪B =A ,则B ⊆A ;若A ∩B =A ,则A ⊆B .[解] (1)如下图所示,由A ∪B ={x |-1<x <3}知,1<a ≤3. (2)∵A ∪B =A ,∴B ⊆A .若B =∅,则2-k >2k -1,得k <1;若B ≠∅,则⎩⎨⎧2-k ≤2k -1,2-k >-3,2k -1≤4,解得1≤k ≤52.综上所述,k ≤52.[变式] 本例(2)若将“A ∪B =A ”改为“A ∩B =A ”,其他条件不变,求k 的取值范围.[解] ∵A ∩B =A ,∴A ⊆B . ∴⎩⎨⎧2-k ≤-3,2k -1≥4,解得k ≥5.由集合交集、并集的性质解题的策略、方法及注意点(1)策略:当题目中含有条件A ∩B =A 或A ∪B =B ,解答时常借助于交集、并集的定义及集合间的关系去分析,将A ∩B =A 转化为A ⊆B ,A ∪B =B 转化为A ⊆B .(2)方法:借助数轴解决,首先根据集合间的关系画出数轴,然后根据数轴列出关于参数的不等式(组),求解即可,特别要注意端点值的取舍.(3)注意点:当题目条件中出现B⊆A时,若集合B不确定,解答时要注意讨论B=∅的情况.1.3.2补集及集合运算的综合应用要点整理1.全集(1)定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.(2)符号表示:全集通常记作U.2.补集温馨提示:∁U A的三层含义:(1)∁U A表示一个集合;(2)A是U的子集,即A⊆U;(3)∁U A是U中不属于A的所有元素组成的集合.题型一补集的运算【典例1】(1)已知全集U={x|x≤5},集合A={x|-3≤x<5},则∁U A=________________;(2)已知全集U,集合A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},∁U B={1,4,6},则集合B=________________.[思路导引] 借助补集定义,结合数轴及Venn图求解.[解析] (1)将集合U和集合A分别表示在数轴上,如图所示.由补集定义可得∁U A={x|x<-3或x=5}.(2)解法一:A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},∴U={1,2,3,4,5,6,7}.又∁U B={1,4,6},∴B={2,3,5,7}.解法二:借助Venn图,如图所示.由图可知B={2,3,5,7}.[答案] (1){x|x<-3或x=5} (2){2,3,5,7}求集合补集的基本方法及处理技巧(1)基本方法:定义法.(2)两种处理技巧①当集合用列举法表示时,可借助Venn图求解;②当集合是用描述法表示的连续数集时,可借助数轴,利用数轴分析求解.题型二交集、并集、补集的综合运算【典例2】已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3<x≤3}.求∁U A,A∩B,∁U(A∩B),(∁U A)∩B.[解] 把全集U和集合A,B在数轴上表示如下:由图可知∁U A={x|x≤-2或3≤x≤4},A∩B={x|-2<x<3},∁(A∩B)={x|x≤-2或3≤x≤4},(∁U A)∩B={x|-U3<x≤-2或x=3}.解决集合交、并、补运算的2个技巧(1)如果所给集合是有限集,则先把集合中的元素一一列举出来,然后结合交集、并集、补集的定义来求解.在解答过程中常常借助于Venn图来求解.(2)如果所给集合是无限集,则常借助数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后进行交、并、补集的运算.解答过程中要注意边界问题.题型三利用集合间的关系求参数【典例3】设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且(∁A)∩B=∅,求实数m的取值范围.U[思路导引] 理清集合间的关系,分类求解.[解] 由已知A={x|x≥-m},得∁U A={x|x<-m},因为B={x|-2<x<4},(∁U A)∩B=∅,所以-m≤-2,即m≥2,所以m的取值范围是m≥2.[变式] (1)将本例中条件“(∁U A)∩B=∅”改为“(∁U A)∩B≠∅”,其他条件不变,则m的取值范围又是什么?(2)将本例中条件“(∁U A)∩B=∅”改为“(∁U B)∪A=R”,其他条件不变,则m的取值范围又是什么?[解] (1)由已知得A={x|x≥-m},所以∁U A={x|x<-m},又(∁U A)∩B≠∅,所以-m>-2,解得m<2.(2)由已知得A={x|x≥-m},∁U B={x|x≤-2或x≥4}.又(∁U B)∪A=R,所以-m≤-2,解得m≥2.利用集合关系求参数的2个注意点(1)与集合的交、并、补运算有关的求参数问题一般利用数轴求解,涉及集合间关系时不要忘掉空集的情况.(2)不等式中的等号在补集中能否取到,要引起重视,还要注意补集是全集的子集.[针对训练]5.已知集合A={x|x<a},B={x|1<x<3}.(1)若A∪(∁R B)=R,求实数a的取值范围;(2)若A(∁R B),求实数a的取值范围.[解](1)∵B={x|1<x<3},B={x|x≤1或x≥3},∴∁R因而要使A∪(∁R B)=R,结合数轴分析(如图),可得a≥3.(2)∵A={x|x<a},∁R B={x|x≤1或x≥3}.要使A(∁R B),结合数轴分析(如图),可得a≤1.1.4.1充分条件与必要条件要点整理1.命题及相关概念2.充分条件与必要条件一般地,数学中的每一条判定定理都给出了相应数学结论成立的一个充分条件.数学中的每一条性质定理都给出了相应数学结论成立的一个必要条件.温馨提示:(1)充分、必要条件的判断讨论的是“若p,则q”形式的命题.若不是,则首先将命题改写成“若p,则q”的形式.(2)不能将“若p,则q”与“p⇒q”混为一谈,只有“若p,则q”为真命题时,才有“p⇒q”.题型一充分、必要条件的概念及语言表述【典例1】将下面的定理写成“若p,则q”的形式,并用充分条件、必要条件的语言表述:(1)两个全等三角形的对应高相等;(2)等底等高的两个三角形是全等三角形.[解] (1)若两个三角形是全等三角形,则它们的对应高相等,所以“两个三角形是全等三角形”是“它们的对应高相等”的充分条件;“对应高相等”是“两个三角形是全等三角形”的必要条件.(2)若两个三角形等底等高,则这两个三角形是全等三角形,所以“两个三角形等底等高”是“这两个三角形是全等三角形”的不充分条件;“两个三角形是全等三角形”是“这两个三角形等底等高”的不必要条件.(1)对充分、必要条件的理解①对充分条件的理解:i)所谓充分,就是说条件是充分的,也就是说条件是充足的,条件是足够的,条件是足以保证的.“有之必成立,无之未必不成立”.ii)充分条件不是唯一的,如x>2,x>3都是x>0的充分条件.②对必要条件的理解:i)所谓必要,就是条件是必须有的,必不可少的,缺其不可.“有之未必成立,无之必不成立”.ii)必要条件不是唯一的,如x>0,x>5等都是x>9的必要条件.(2)用充分、必要条件的语言表述定理的一般步骤第一步:分析定理的条件和结论;第二步:将定理写成“若p,则q”的形式;第三步:利用充分、必要条件的概念来表述定理.题型二充分条件、必要条件的判定【典例2】判断下列各题中p是q的充分条件吗?p是q的必要条件吗?(1)p:x>1,q:x2>1;(2)p:(a-2)(a-3)=0,q:a=3;(3)已知:y=ax2+bx+c(a≠0),p:Δ=b2-4ac>0,q:函数图象与x轴有交点.[思路导引] 判断“若p,则q”命题的真假及“若q,则p”命题的真假.[解] (1)由x>1可以推出x2>1,因此p是q的充分条件;由x2>1,得x<-1,或x>1,不一定有x>1.因此,p不是q的必要条件.(2)由(a-2)(a-3)=0可以推出a=2或a=3,不一定有a=3,因此p不是q的充分条件;由a=3可以得出(a-2)(a-3)=0.因此,p是q的必要条件.(3)二次函数y=ax2+bx+c,当Δ>0时,其图象与x轴有交点,因此p是q的充分条件;反之若函数的图象与x轴有交点,则Δ≥0,不一定是Δ>0,因此p不是q的必要条件.充分、必要条件的判断方法(1)定义法:首先分清条件和结论,然后判断p⇒q和q⇒p是否成立,最后得出结论.(2)命题判断法:①如果命题:“若p,则q”为真命题,那么p是q的充分条件,同时q是p 的必要条件;②如果命题:“若p ,则q ”为假命题,那么p 不是q 的充分条件,同时q 也不是p 的必要条件.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.题型三充分条件、必要条件与集合的关系【典例3】 (1)已知p :关于x 的不等式3-m 2<x <3+m 2,q :0<x <3,若p 是q 的充分条件,求实数m 的取值范围.(2)已知集合A ={y |y =x 2-3x +1,x ∈R },B ={x |x +2m ≥0};命题p :x ∈A ,命题q :x ∈B ,并且q 是p 的必要条件,求实数m 的取值范围.[思路导引] p 是q 的充分条件转化为对应集合A ⊆集合B ,q 是p 的必要条件转化为集合A ⊆集合B .[解] (1)记A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x | 3-m 2<x <3+m 2,B ={x |0<x <3}, 若p 是q 的充分条件,则A ⊆B .注意到B ={x |0<x <3}≠∅,分两种情况讨论:①若A =∅,即3-m 2≥3+m 2,解得m ≤0,此时A ⊆B ,符合题意; ②若A ≠∅,即3-m 2<3+m 2,解得m >0, 要使A ⊆B ,应有⎩⎪⎨⎪⎧ 3-m 2≥0,3+m 2≤3,m >0,解得0<m ≤3. 综上可得,实数m 的取值范围是{m |m ≤3}.(2)由已知可得 A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y | y =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-54,x ∈R =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y | y ≥-54, B ={x |x ≥-2m }.因为q 是p 的必要条件,所以p ⇒q ,所以A ⊆B ,所以-2m ≤-54,所以m ≥58,即m 的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m |m ≥58. [变式] 本例(1)中若将“若p 是q 的充分条件”改为“p 是q 的必要条件”,其他条件不变,求实数m 的取值范围.[解] 记A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x | 3-m 2<x <3+m 2,B ={x |0<x <3},若p 是q 的必要条件,则B ⊆A .应有⎩⎪⎨⎪⎧ 3-m 2≤0,3+m 2≥3,解得m ≥3.综上可得,实数m 的取值范围是{m |m ≥3}.(1)利用充分、必要条件求参数的思路根据充分、必要条件求参数的取值范围时,先将p ,q 等价转化,再根据充分、必要条件与集合间的关系,将问题转化为相应的两个集合之间的包含关系,然后建立关于参数的不等式(组)进行求解.(2)从集合角度看充分、必要条件:设命题p 、q 分别对应集合A 、B ,若A ⊆B ,则p 是q 的充分条件;若B ⊆A ,则p 是q 的必要条件.1.4.2充要条件要点整理充要条件如果“若p ,则q ”和它的逆命题“若q ,则p ”均是真命题,即既有p ⇒q ,又有q ⇒p ,记作p ⇔q .此时p 既是q 的充分条件,也是q 的必要条件.我们说p 是q 的充分必要条件,简称为充要条件.如果p 是q 的充要条件,那么q 也是p 的充要条件,即如果p ⇔q ,那么p 与q 互为充要条件.温馨提示:(1)从概念的角度去理解充分条件、必要条件、充要条件①若p⇒q,则称p是q的充分条件,q是p的必要条件.②若p⇔q,则p是q的充要条件.③若p⇒q,且q⇒/p,则称p是q的充分不必要条件.④若p⇒/q,且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.⑤若p⇒/q,且q⇒/p,则称p是q的既不充分也不必要条件.(2)“⇔”的传递性若p是q的充要条件,q是s的充要条件,即p⇔q,q⇔s,则有p⇔s,即p 是s的充要条件.题型一充要条件的判断【典例1】在下列各题中,试判断p是q的什么条件.(1)p:a+5是无理数,q:a是无理数;(2)若a,b∈R,p=a2+b2=0,q:a=b=0;(3)p:A∩B=A,q:∁U B⊆∁U A.[思路导引] 判断是否p⇒q,q⇒p.[解] (1)因为a+5是无理数⇒a是无理数,并且a是无理数⇒a+5是无理数,所以p是q的充要条件.(2)因为a2+b2=0⇒a=b=0,并且a=b=0⇒a2+b2=0,所以p是q的充要条件.(3)因为A∩B=A⇒A⊆B⇒∁U A⊇∁U B,并且∁U B⊆∁U A⇒B⊇A⇒A∩B=A,所以p 是q的充要条件.[变式] 已知p是q的充分条件,q是r的必要条件,也是s的充分条件,r是s的必要条件,问:(1)p是r的什么条件?(2)s是q的什么条件?(3)p,q,r,s中哪几对互为充要条件?[解] 作出“⇒”图,如右图所示,。
第一章常用逻辑用语第一节:简单命题‖知识梳理‖1.命题的概念一般地,在数学中我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.1.1.对于命题概念的理解(1)并不是任何语句都是命题,一个语句是命题应具备两个条件:①该语句是陈述句;②能够判断真假。
一般来说,疑问句、祈使句、感叹句等都不是命题.(2)对于含有字母变量的语句,根据字母的取值范围,若能判断真假,则是命题;若不能判断真假,则不是命题.2.命题的分类判断为真的语句为真命题,判断为假的语句为假命题.3.命题的结构命题的结构形式是“若p,则q”,其中p是条件,q是结论.(1)在数学中,一般用小写字母p,q,r,…等表示命题.如命题p:2是无理数;命题q:π是有理数.(2)常见的命题形式为:“若p,则q”,其中p称为命题的条件,q称为命题的结论.当一个命题不是“若p,则q”的形式时,为了找出命题的条件和结论,可以对命题改写为“若p,则q”的形式.如命题“菱形的对角线互相垂直且平分”,可以改写为:“若一个四边形是菱形,则它的对角线互相垂直且平分”.‖题型归纳‖题型一命题及其真假的判断例题1、判断下列语句是否是命题,若是,判断其真假,并说明理由.(1)垂直于同一直线的两条直线必平行吗?(2)x 2+4x +5>0(x ∈R ); (3)x 2+3x -2=0;(4)一个数不是正数就是负数; (5)4是集合{1,2,3,4}中的元素; (6)求证y =sin 2x 的最小正周期为π. 【解】(1)是疑问句,不是命题.(2)是命题.因为当x ∈R 时,x 2+4x +5=(x +2)2+1>0恒成立,可判断真假,所以是命题,而且是真命题.(3)不是命题.因为语句中含有变量x ,在没给定x 的值之前,无法判断语句的真假,所以不是命题. (4)是命题.因为数0既不是正数也不是负数,所以是假命题. (5)是命题.因为4∈{1,2,3,4},且是真命题. (6)是祈使句,不是命题.练习1、下面命题中是真命题的是( )A .函数y =sin 2x 的最小正周期是2π B .等差数列一定是单调数列 C .直线y =ax +a 过定点(-1,0)D .在△ABC 中,若AB →·BC →>0,则角B 为锐角解析:A 中,y =sin 2x =12-12cos 2x ,周期T =π,A 为假命题;B 中,当公差为0时,等差数列为常数列,B 为假命题;D 中,若AB →·BC →>0,则AB →与BC →的夹角为锐角,角B 为钝角,D 为假命题,故C 正确. 答案:C题型二 命题的结构形式例题2、把下列命题改写成“若p ,则q ”的形式,并判断命题的真假.(1)ac >bc ⇒a >b ;(2)当x 2-2x -3=0时,x =-1或x =3;(3)有两个内角之和大于90°的三角形是锐角三角形; (4)实数的平方是非负数;(5)平行于同一平面的两条直线互相平行. 【解】(1)若ac >bc ,则a >b ,是假命题.(2)若x 2-2x -3=0,则x =-1或x =3,是真命题.(3)若一个三角形中,有两个内角之和大于90°,则这个三角形是锐角三角形,是假命题. (4)若一个数是实数,则它的平方是非负数,是真命题.(5)若两条直线平行于同一个平面,则它们互相平行,是假命题.练习2、把下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断其真假.(1)能被9整除的数是偶数;(2)当x2+(y-1)2=0时,有x=0,y=1;(3)如果a>1, 那么函数f(x)=(a-1)x是增函数.解:(1)若一个数能被9整除,则这个数是偶数,是假命题.(2)若x2+(y-1)2=0,则x=0,y=1,是真命题.(3)若a>1,则函数f(x)=(a-1)x是增函数,是假命题.‖随堂练习‖1.下列语句为命题的个数有( )①一个数不是正数就是负数;②梯形是不是平面图形呢?③22 019是一个很大的数;④4是集合{2,3,4}中的元素;⑤作△ABC≌△A′B′C′.A.1个B.2个C.3个D.4个解析:①④是命题,故选B.答案:B2.下列命题中是假命题的是( )A.若a·b=0,则a⊥b(a≠0,b≠0)B.若|a|=|b|,则a=bC.若ac2>bc2,则a>bD.5>3解析:B中两个向量模相等,方向不一定相同,故B为假命题.答案:B3.已知α,β是两个不同平面,m,n,l是三条不同直线,则下列命题正确的是( ) A.若m∥α,n⊥β且m⊥n,则α⊥βB.若m⊂α,n⊂α,l⊥n,l⊥m,则l⊥αC.若m∥α,n⊥β且α⊥β,则m⊥nD.若l⊥α且l⊥β,则α∥β解析:A中,α与β有可能平行,A错;B中,m与n不一定相交,B错;C中,m与n的关系不确定,C错;D中,垂直于同一条直线的两个平面互相平行,D正确.故选D.答案:D4.指出下列命题中的条件p和结论q.(1)若整数a能被2整除,则a是偶数;(2)若四边形是菱形,则它的对角线互相垂直且平分. 解:(1)条件p :整数a 能被2整除,结论q :整数a 是偶数.(2)条件p :四边形是菱形,结论q :四边形的对角线互相垂直且平分. 5.把下列命题改写为“若p ,则q ”的形式,并判断其真假.(1)函数y =x 3是奇函数; (2)奇数不能被2整除;(3)与同一直线平行的两个平面平行;(4)已知x ,y 是正整数,当y =x +1时,y =3,x =2. 解:(1)若一个函数是y =x 3,则它是奇函数,它是真命题.(2)若一个数是奇数,则它不能被2整除,它是真命题.(3)若两个平面都与同一直线平行,则这两个平面平行,它是假命题. (4)已知x ,y 是正整数,若y =x +1,则y =3,x =2,它是假命题. 6.已知函数f (x )=cos x -|sin x |,那么下列命题中假命题是( )A .f (x )是偶函数B .f (x )在[-π,0]上恰有一个零点C .f (x )是周期函数D .f (x )在[-π,0]上是单调函数解析:∵f (-x )=cos(-x )-|sin(-x )|=cos x -|sin x |=f (x ),∴f (x )为偶函数,A 正确;由f (x )=cos x -|sin x |=0,x ∈[-π,0]时,可得cos x =-sin x ,∴x =-π4,即f (x )在[-π,0]上恰有一个零点,B 正确;∵f (x +2π)=cos(x +2π)-|sin(x +2π)|=cos x -|sin x |=f (x ),∴f (x )为周期函数,C 正确;当x ∈[-π,0]f (x )=cos x +sin x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4,f (x )在[-π,0]上不单调,D 为假命题,故选D. 答案:D四种命题及其相互关系‖知识梳理‖1.四种命题的概念2.四种命题的相互关系3.四种命题的真假关系(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性.(2)两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.4.命题的真假判断一个命题要么是真命题,要么是假命题,不能既真又假,也不能模棱两可,无法判断其真假.判断一个命题为真命题,需要逻辑推理(证明),判断一个命题是假命题,只需举出一个反例即可.在四种命题中,互为逆否的两个命题同真或同假,称为等价命题.原命题与逆否命题等价,逆命题与否命题等价.因此,四种命题中真假命题的个数一定为偶数个.‖题型归纳‖题型一四种命题的概念例题1、写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题.(1)若a<1,则方程x2+2x+a=0有实根;(2)若ab是正整数,则a,b都是正整数;(3)若a+5是有理数,则a是无理数.【解】(1)原命题的逆命题为:若方程x2+2x+a=0有实根,则a<1.否命题为:若a≥1,则方程x2+2x+a=0没有实根.逆否命题为:若方程x2+2x+a=0没有实根,则a≥1.(2)原命题的逆命题为:若a,b都是正整数,则ab是正整数;否命题为:若ab不是正整数,则a,b不都是正整数;逆否命题为:若a,b不都是正整数,则ab不是正整数.(3)原命题的逆命题为:若a是无理数,则a+5是有理数.否命题为:若a+ 5 不是有理数,则a不是无理数.逆否命题为:若a不是无理数,则a+5不是有理数.练习1、“若a≥2,则a2≥4”的否命题是( )A.若a≤2,则a2≤4B.若a≥2,则a2≤4C.若a<2,则a2<4D.若a≥2,则a2<4解析:否命题既否定条件,又否定结论,所以“若a≥2,则a2≥4”的否命题为“若a<2,则a2<4”,故选C.答案:C题型二四种命题的相互关系例题2、下列说法中,不正确的是( )A.“若p,则q”与“若q,则p”互为逆命题B.“若﹁p,则﹁q”与“若q,则p”互为逆否命题C.“若﹁p,则﹁q”是“若p,则q”的逆否命题D.“若﹁p,则﹁q”与“若p,则q”互为否命题【解析】根据四种命题的概念知,A、B、D正确;C错误.【答案】 C练习2、若命题A的否命题为B,命题A的逆否命题为C,则B与C的关系是( )A.互逆命题B.互否命题C.互为逆否命题D.以上都不正确解析:设命题A为:“若p,则q”,依题意得,命题B为:“若﹁p,则﹁q”,命题C为:“若﹁q,则﹁p”,所以B与C为互逆命题.答案:A题型三四种命题的真假判断例题3、有下列四个命题:①“若b2=ac,则a,b,c成等比数列”的否命题;②“若m=2,则直线x+y=0与直线2x+my+1=0平行”的逆命题;③“已知a,b是非零向量,若a·b>0,则a与b方向相同”的逆否命题;④“若x≤3,则x2-x-6>0”的逆否命题.其中为真命题的个数是( )A.1 B.2C.3 D.4【解析】命题“若b2=ac,则a,b,c成等比数列”的逆命题为:“若a,b,c成等比数列,则b2=ac”,是真命题.因为逆命题与否命题等价,所以①正确;因为②中原命题的逆命题为:“若直线x+y=0与直线2x+my+1=0平行,则m=2”,是真命题,故②正确;对于③可考虑原命题.设a=(0,1),b=(1,1),则a·b=1>0,但a与b不同向,所以原命题为假命题,故③为假命题;④中命题“若x≤3,则x2-x+6>0”的逆否命题为:“若x2-x+6≤0,则x>3”,是假命题,故④为假命题.【答案】 B练习3、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x2>1”的否命题C.命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题D.命题“若x2>1,则x>1”的逆否命题解析:A中,命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题为“若x>|y|,则x>y”,为真命题;B中,命题“若x>1,则x2>1”的逆命题为“若x2>1,则x>1”,为假命题,所以其否命题为假命题;C中,命题的逆命题为“若x2+x-2=0,则x=1”,为假命题,所以其否命题为假命题;D中,命题“若x2>1,则x>1”为假命题,则逆否命题为假命题,故选A.答案:A题型四、等价命题的应用例题4、判断命题“已知a ,x 为实数,若关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集不是空集,则a ≥1”的逆否命题的真假.【解】 解法一:原命题的逆否命题:已知a ,x 为实数,若a <1,则关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集.真假判断过程如下:抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2+2开口向上,Δ=(2a +1)2-4(a 2+2)=4a -7. 若a <1,则4a -7<0.所以抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2+2与x 轴无交点.所以关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集.故逆否命题为真命题. 解法二:判断原命题的真假.已知a ,x 为实数,若关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集不是空集, 则Δ=(2a +1)2-4(a 2+2)≥0,即4a -7≥0,得a ≥74,从而a ≥1成立.所以原命题为真命题.又因为原命题与其逆否命题等价,所以逆否命题为真命题.练习4、已知奇函数f (x )是定义在R 上的增函数,a ,b ∈R ,若f (a )+f (b )≥0,求证:a +b ≥0. 证明:原命题的逆否命题是:若a +b <0,则f (a )+f (b )<0.∵a +b <0,∴a <-b . 又∵f (x )在R 上为增函数, ∴f (a )<f (-b ).又f (x )为奇函数,∴f (-b )=-f (b ). ∴f (a )<-f (b ),即f (a )+f (b )<0. ∴原命题的逆否命题为真命题. 故原命题成立.‖随堂练习‖1.命题“若a >b ,则a -1>b -1”的否命题是( )A .若a >b ,则a -1≤b -1B .若a >b ,则a -1<b -1C .若a ≤b ,则a -1≤b -1D .若a <b ,则a -1<b -1 解析:否命题应同时否定条件和结论. 答案:C2.命题“若p 不正确,则q 不正确”的逆命题的等价命题是( )A .若q 不正确,则p 不正确B .若q 不正确,则p 正确C .若p 正确,则q 不正确D .若p 正确,则q 正确解析:由于原命题的逆命题与否命题互为等价命题,故D 正确. 答案:D3.下列有关命题的说法正确的是( )A .命题“若xy =0,则x =0”的否命题为“若xy =0,则x ≠0”B .“若sin α=12,则α=π6”的逆否命题为真命题C .“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题为真命题D .命题“若cos x =cos y ,则x =y ”的逆否命题为真命题解析:C 中,原命题的逆命题为“若x ,y 互为相反数,则x +y =0”,是真命题. 答案:C 4.下列命题中:①若一个四边形的四条边不相等,则它不是正方形; ②若一个四边形对角互补,则它内接于圆; ③正方形的四条边相等; ④圆内接四边形对角互补; ⑤对角不互补的四边形不内接于圆;⑥若一个四边形的四条边相等,则它是正方形.其中互为逆命题的有____________;互为否命题的有____________;互为逆否命题的有____________. 解析:命题③可以改写为:若一个四边形是正方形,则它的四条边相等;命题④可以改写为:若一个四边形是圆内接四边形,则它的对角互补;命题⑤可以改写为:若一个四边形的对角不互补,则它不内接于圆.其中②和④,③和⑥互为逆命题;①和⑥,②和⑤互为否命题;①和③,④和⑤互为逆否命题. 答案:②和④,③和⑥ ①和⑥,②和⑤ ①和③,④和⑤5.写出命题“如果|x -2|+(y -1)2=0,则x =2且y =1”的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.解:逆命题:如果x =2且y =1,则|x -2|+(y -1)2=0.真命题.否命题:如果|x -2|+(y -1)2≠0,则x ≠2或y ≠1.真命题. 逆否命题:如果x ≠2或y ≠1,则|x -2|+(y -1)2≠0.真命题.6.设△ABC 的三边分别为a ,b ,c ,在命题“若a 2+b 2≠c 2,则△ABC 不是直角三角形”及其逆命题中( )A .原命题真,逆命题假B .原命题假,逆命题真C .两个命题都真D .两个命题都假解析:原命题“若a 2+b 2≠c 2,则△ABC 不是直角三角形”是假命题,而逆命题“若△ABC 不是直角三角形,则a 2+b 2≠c 2”是真命题.故选B.充分条件与必要条件‖知识梳理‖1.推出关系一般地,命题“若p,则q”为真,可记作“p⇒q”;“若p,则q”为假,可记作p⇒q2.充分条件与必要条件一般地,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.若p⇒q,则说p是q的充分条件,所谓“充分”,即要使q成立,有p成立就足够了;q是p的必要条件,所谓“必要”,即q是p成立的必不可少的条件,缺其不可.3.充要条件如果p⇒q且q⇒p,那么称p是q的充分必要条件,简称p是q的充要条件,记作p⇔q.同时q也是p 的充要条件.若p⇒q,同时q⇒p,则称p与q互为充要条件,可以表示为p⇔q(p与q等价),它的同义词还有:“当且仅当”、“必须只需”、“…,反过来也成立”.准确地理解和使用数学语言,对理解和运用数学知识是十分重要的.4.充分条件和必要条件的判断①若p⇒q,则称p是q的充分条件,q是p的必要条件.②若p⇒q,且q p,则称p是q的充分不必要条件.③若p q,且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.④若p⇒q,且q⇒p,则称p是q的充要条件.⑤若p q,且q p,则称p是q的既不充分也不必要条件.4.从集合与集合之间的关系看充分条件、必要条件:‖题型归纳‖题型一充分条件、必要条件的判定例题1、指出下列各题中,p是q的什么条件(在充分不必要条件,必要不充分条件,充要条件,既不充分也不必要条件中选出一种作答).(1)在△ABC中,p:∠A>∠B;q:BC>AC;(2)设x,y∈R,p:x+y≠8;q:x≠2或y≠6;(3)已知x,y∈R,p:(x-1)(y-2)=0;q:(x-1)2+(y-2)2=0;(4)在△ABC中,p:sin A>sin B;q:tan A>tan B.【解】(1)在△ABC中,有∠A>∠B⇔BC>AC,即p⇔q,所以p是q的充要条件.(2)由已知得﹁p:x+y=8;﹁q:x=2且y=6.易知﹁q⇒﹁p,但﹁p﹁q,等价于p⇒q,且q p,所以p是q的充分不必要条件.(3)由已知得p:A={(x,y)|x=1或y=2};q:B={(1,2)},易知q⇒p,且p q,所以p是q 的必要不充分条件.(4)在△ABC中,取∠A=120°,∠B=30°,则p q;又取∠A=30°,∠B=120°,则q p.所以p是q的既不充分也不必要条件.练习1—1、“a=1”是“直线a2x-y+3=0与x+ay-2=0垂直”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练习1-2、“a=4”是“y=x2-ax+1在(2,+∞)上是增函数”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解析:(1)若直线a2x-y+3=0与x+ay-2=0垂直,则a2-a=0,则a=0或a=1,故“a=1”是“直线a2x-y+3=0与x+ay-2=0垂直”的充分不必要条件.(2)若函数y=x2-ax+1在(2,+∞)上是增函数,则a2≤2,即a≤4,故“a=4”是“y=x2-ax+1在(2,+∞)上是增函数”的充分不必要条件.答案:(1)A (2)A题型二充分条件、必要条件的应用例题2、已知命题p:对数log a(-2t2+7t-5)(a>0,a≠1)有意义;命题q:实数t满足不等式t2-(a+3)t+(a+2)<0.(1)若命题p为真命题,求实数t的取值范围;(2)若命题p是命题q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.【解】 (1)由对数式有意义,得-2t 2+7t -5>0,解得1<t <52,∴若命题p 为真命题,则实数t 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,52. (2)不等式t 2-(a +3)t +(a +2)<0, 可化为(t -1)(t -a -2)<0.若p 是q 的充分不必要条件,则1<t <52是不等式解集的真子集.则a +2>52,∴a >12.∴实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.练习2、已知函数f (x )=x 2-x +a ,集合A ={x |-1≤x ≤1},集合B ={x |f (x )≤0},若x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件,求a 的取值范围. 解:∵x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件,则f (x )≤0,x ∈[-1,1]恒成立, 即x 2-x +a ≤0,x ∈[-1,1]恒成立, 即f (x )max ≤0恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧1+1+a ≤0,1-1+a ≤0,即a ≤-2.∴a 的取值范围为(-∞,-2].题型三 充要条件的证明例题3、已知x ,y 都是非零实数,且x >y ,求证:1x <1y的充要条件是xy >0.【证明】 证法一:①充分性:由xy >0,及x >y ,得x xy >y xy ,即1y >1x ,即1x <1y. ②必要性:由1x <1y,得1x -1y<0, 即y -xxy<0. ∵x >y ,∴y -x <0,∴xy >0. 由①②知,1x <1y的充要条件是xy >0.证法二:1x <1y ⇔1x -1y <0⇔y -xxy<0.由条件x >y ⇔y -x <0.故y -xxy <0⇔xy >0. ∴1x <1y ⇔xy >0.即1x <1y的充要条件是xy >0.练习3、求证:关于x 的方程ax 2+bx +c =0有一个根为-1的充要条件是a -b +c =0. 证明:①充分性:∵a -b +c =0,∴a (-1)2+b (-1)+c =0,∴-1是方程ax 2+bx +c =0的一个根. ②必要性:∵ax 2+bx +c =0有一个根是-1, ∴a (-1)2+b (-1)+c =0, 即a -b +c =0.由①②知,方程ax 2+bx +c =0有一根为-1的充要条件是a -b +c =0.题型四 充要条件的探求例题4、设集合A ={x |-2≤x ≤a },B ={y |y =2x +3,x ∈A },M ={z |z =x 2,x ∈A },求使M ⊆B 的充要条件.【解】 ∵A ={x |-2≤x ≤a }.∴B ={y |y =2x +3,x ∈A }={y |-1≤y ≤2a +3}. 当-2≤a <0时,M ={z |a 2≤z ≤4}; 当0≤a ≤2时,M ={z |0≤z ≤4}; 当a >2时,M ={z |0≤z ≤a 2}. 故当-2≤a ≤2时,M ⊆B , 得2a +3≥4,即a ≥12.∴12≤a ≤2. 当a >2时,M ⊆B ,得 2a +3≥a 2,解得-1≤a ≤3. ∴2<a ≤3.综上知,M ⊆B 的充要条件为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪12≤a ≤3.练习4、直线x +y +m =0与圆(x -1)2+(y -1)2=2相切的充要条件是________. 解析:∵直线x +y +m =0与圆(x -1)2+(y -1)2=2相切,∴圆心(1,1)到直线x +y +m =0的距离等于2,∴|1+1+m |2=2,∴m =-4或m =0. 当m =-4或m =0时,直线与圆相切. 答案:m =-4或m =0‖随堂练习‖1.设a >0,b >0,则“a 2+b 2≥1”是“a +b ≥ab +1”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a +b ≥ab +1,得a -1+b -ab ≥0,即(a -1)(1-b )≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≥1,0<b ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧0<a ≤1,b ≥1,∴a 2+b2≥1,即a +b ≥ab +1⇒a 2+b 2≥1,但当a =b =2时,有a 2+b 2≥1,而a +b <ab +1.∴“a 2+b 2≥1”是“a +b ≥ab +1”的必要不充分条件,故选B. 答案:B2.已知命题p :函数f (x )=|x +a |在(-∞,-1)上是单调函数,命题q :函数g (x )=log a (x +1)(a >0,且a ≠1)在(-1,+∞)上是增函数,则﹁p 是q 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p 成立,得a ≤1;由q 成立,得a >1,∴当﹁p 成立时,a >1,∴﹁p 是q 的充要条件. 答案:C3.若l ,m 是两条不同的直线,m 垂直于平面α,则“l ⊥m ”是“l ∥α”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:若m ⊥α,l ⊥m ,则l ∥α或l ⊂α,反之,若m ⊥α,l ∥α,则l ⊥m ,∴“l ⊥m ”是“l ∥α”的必要不充分条件,故选B. 答案:B4.已知p :函数f (x )=|x -a |在(2,+∞)上是增函数,q :函数f (x )=a x(a >0,且a ≠1)是减函数,则p 是q 的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:若p 为真,则a ≤2;若q 为真,则0<a <1.则q ⇒p ,pq ,∴p 是q 的必要不充分条件,故选A. 答案:A5.已知p :x 2-8x -20≤0,q :1-m ≤x ≤1+m (m >0),且p 是q 的充分不必要条件,求实数m 的取值范围.解:由x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10,又p 是q 的充分不必要条件,∴⎩⎪⎨⎪⎧1+m ≥10,1-m ≤-2,m >0,(等号不能同时成立),解得m ≥9.∴实数m 的取值范围是[9,+∞).6.设x ∈R ,则“0<x <5”是“|x -1|<1”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 -1|<1,得0<x <2,∴“0<x <5”是“0<x <2”的必要而不充分条件,故选B. 答案:B简单的逻辑联结词‖知识梳理‖1.逻辑联结词把两个命题联结而成新命题的常用逻辑联结词有“且”、“或”、“非”.2.简单命题与复合命题(1)不含逻辑联结词的命题叫做简单命题.(2)由简单命题和逻辑联结词构成的命题叫做复合命题.复合命题一般有三种类型:①p且q;②p或q;③非p.(3)复合命题的真假①p且q同真才真,其他均假;②p或q同假才假,其他均真;③非p与p真假相反.3.对逻辑联结词“或”的理解“或”与日常生活用语中的“或”意义不同,日常生活用语中的“或”带有“不可兼有”的意思,如工作或休息;而逻辑联结词中“或”含有“同时兼有”的意思,如x<-1或x>2.因此“p或q”的含义有三层意思:①p成立q不成立;②p不成立q成立;③p与q同时成立.4.对逻辑联结词“非”的理解“非”是否定的意思,如“3是非偶数”是对命题“3是偶数”进行否定而得出的新命题.一般地,写一个命题的否定,往往需要对正面叙述的词语进行否定,常用的正面叙述的词语与它的否定如下表:5.逻辑联结词与集合的运算集合中的“交”、“并”、“补”与逻辑联结词“且”、“或”、“非”有密切关系,设集合A={x|p(x)},B={x|q(x)},可有如下关系:A∩B={x|x∈A且x∈B}={x|p∧q};A∪B={x|x∈A或x∈B}={x|p∨q};∁U A={x|x∈U且x∉A}={x|﹁p}.6.命题的否定形式与否命题的关系:命题的否定与否命题都是对关键词进行否定,但有如下区别:(1)定义不同命题的否定是直接对命题的结论进行否定;而否命题则是对命题的条件和结论都否定后组成的新命题.(2)构成形式不同对于“若p,则q”形式的命题,其否定形式为“若p,则﹁q”,即不改变条件,只否定结论;而其否命题的形式为“若﹁p,则﹁q”,即对命题的条件和结论都否定.(3)与原命题的真假关系命题的否定的真假与原命题的真假总是相对的,即一真一假;而否命题的真假与原命题的真假没有必然联系.(4)“p或q”的否定是“非p且非q”,“p且q”的否定是“非p或非q”.‖题型归纳‖题型一命题的构成例题1、分别写出由下列命题构成的“p∧q”,“p∨q”,“﹁p”形式的命题:(1)p:π是无理数,q:e不是无理数;(2)p:12是3的倍数,q:12是4的倍数;(3)p:方程x2-3x+2=0的根是x=1,q:方程x2-3x+2=0的根是x=2.【解】(1)“p∧q”:π是无理数且e不是无理数;“p∨q”:π是无理数或e不是无理数;“﹁p”:π不是无理数.(2)“p∧q”:12是3的倍数且是4的倍数;“p∨q”:12是3的倍数或是4的倍数;“﹁p”:12不是3的倍数.(3)“p∧q”:方程x2-3x+2=0的根是x=1且方程x2-3x+2=0的根是x=2;“p∨q”:方程x2-3x+2=0的根是x=1或方程x2-3x+2=0的根是x=2;“﹁p”:方程x2-3x+2=0的根不是x=1.练习1、试写出下列命题中的p ,q .(1)梯形有一组对边平行且相等;(2)方程x 2+2x +1=0有两个相等的实数根或两根的绝对值相等; (3)一元二次方程至少有三个根. 解:(1)是p 且q 形式的命题.p :梯形有一组对边平行; q :梯形有一组对边相等.(2)是p 或q 形式的命题.p :方程x 2+2x +1=0有两个相等的实数根; q :方程x 2+2x +1=0的两根的绝对值相等.(3)是﹁p 的形式.p :一元二次方程最多有两个根.题型二 复合命题的真假判断例题2、分别指出由下列各组命题构成的“p ∧q ”“p ∨q ”“﹁p ”形式的命题的真假:(1)p :π>3,q :π<2;(2)p :若x ≠0,则xy ≠0,q :若y ≠0,则xy ≠0;(3)p :等腰三角形顶角的平分线平分底边,q :等腰三角形顶角的平分线垂直于底边; (4)p :函数y =x 12的定义域为R ,q :函数y =x 2是偶函数.【解】 (1)∵p 是真命题,q 是假命题,∴p ∧q 是假命题,p ∨q 是真命题,﹁p 是假命题.(2)∵p 是假命题,q 是假命题,∴p ∧q 是假命题,p ∨q 是假命题,﹁p 是真命题. (3)∵p 是真命题,q 是真命题,∴p ∧q 是真命题,p ∨q 是真命题,﹁p 是假命题. (4)∵p 是假命题,q 是真命题,∴p ∧q 是假命题,p ∨q 是真命题,﹁p 是真命题.练习2—1、命题p :若ac 2>bc 2,则a >b ,命题q :在△ABC 中,若A ≠B ,则sin A ≠sin B ,下列选项正确的是( )A .p 假q 真B .p 真q 假C .“p 或q ”为假D .“p 且q ”为真练习2—2、已知命题p :不等式-x 2+2x <0的解集是{x |x <0或x >2},命题q :在△ABC 中,A >B 是sin A >sinB 的充要条件,则( )A .p 真q 假B .p ∨q 假C .p ∧q 真D .p 假q 真解析:(1)p 为真命题,q 为真命题,∴p 且q 为真,故选D.(2)由-x 2+2x <0,得x >2或x <0,故p 为真命题,在△ABC 中,A >B ⇔sin A >sin B ,故q 为真命题,所以p ∧q 为真,故选C. 答案:(1)D (2)C题型三 命题的否定与否命题例题3、写出下列命题的否定与否命题,并判断真假.(1)若abc =0,则a ,b ,c 中至少有一个为0; (2)若x 2+y 2=0,则x ,y 全为0; (3)等腰三角形有两个内角相等.【解】 (1)命题的否定:若abc =0,则a ,b ,c 中都不为0,为假命题;否命题:若abc ≠0,则a ,b ,c 都不为0,为真命题.(2)命题的否定:若x 2+y 2=0,则x ,y 中至少有一个不为0,为假命题; 否命题:若x 2+y 2≠0,则x ,y 中至少有一个不为0,为真命题. (3)命题的否定:等腰三角形的任意两个内角都不相等,为假命题; 否命题:不是等腰三角形的三角形中任意两个角都不相等,为真命题.练习3、“末位数字是1或3的整数不能被8整除”的否定形式是___________;否命题是___________. 解析:命题的否定仅否定结论,所以该命题的否定形式是:末位数字是1或3的整数能被8整除;而否命题要同时否定原命题的条件和结论,因此否命题是:末位数字不是1且不是3的整数能被8整除. 答案:末位数字是1或3的整数能被8整除末位数字不是1且不是3的整数能被8整除题型四 逻辑联结词“或”“且”“非”的应用例题4、设命题p :ln a <0;命题q :函数y =ax 2-x +a 的定义域为R .(1)若命题q 是真命题,求实数a 的取值范围;(2)若命题p 或q 是真命题,命题p 且q 是假命题,求实数a 的取值范围. 【解】 (1)对于命题q :函数的定义域为R 的充要条件是ax 2-x +a ≥0恒成立.当a =0时,不等式为-x ≥0,解得x ≤0,显然不成立; 当a ≠0时,不等式恒成立的条件是@⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=(-1)2-4a ×a ≤0,解得a ≥12.所以命题q 为真命题时,a 的取值集合为Q =⎩⎨⎧a ⎪⎪⎪⎭⎬⎫a ≥12.(2)若命题p 为真,则0<a <1,由“p 或q 是真命题,p 且q 是假命题”可知,命题p ,q 一真一假,当p 真q 假时,由⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,a <12,得0<a <12;当p 假q 真时,由⎩⎪⎨⎪⎧a ≤0或a ≥1,a ≥12,得a ≥1.综上,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪[1,+∞).练习4、已知a >0,a ≠1,设p :函数y =log a (x +1)在x ∈(0,+∞)内单调递减;q :二次函数y =x 2+(2a -3)x +1的图象与x 轴交于不同的两点.如果p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,求a 的取值范围. 解:若函数y =log a (x +1)在(0,+∞)内单调递减,则0<a <1,∴p :0<a <1.若曲线y =x 2+(2a -3)x +1与x 轴交于两点, 则(2a -3)2-4>0,即a <12或a >52.∴q :a <12或a >52.若p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,则p 与q 一真一假,若p 真q 假,由⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,12≤a ≤52,a >0且a ≠1,得a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1.若p 假q 真,由⎩⎪⎨⎪⎧a ≤0或a ≥1,a <12或a >52,a >0且a ≠1,得a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫52,+∞.综上,a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1∪⎝ ⎛⎭⎪⎫52,+∞.‖随堂练习‖1.已知命题p :x ∈A ∪B ,则﹁p 是( )A .x ∉A ∪B B .x ∉A 或x ∉BC .x ∉A 且x ∉BD .x ∈A ∩B解析:由x ∈A ∪B ,知x ∈A 或x ∈B .﹁p 是:x ∉A 且x ∉B .故选C. 答案:C2.已知p :|x +1|>2,q :x >a ,则﹁p 是﹁q 的充分不必要条件,则a 的取值范围是( )A.a≥1 B.a≤1C.a≥-3 D.a≤-3解析:由|x+1|>2,得x<-3或x>1,∵﹁p是﹁q的充分不必要条件,∴﹁p⇒﹁q,∴q⇒p,∴a≥1,故选A.答案:A3.设p,q是两个命题,若﹁(p∨q)是真命题,那么( )A.p是真命题且q是假命题B.p是真命题且q是真命题C.p是假命题且q是真命题D.p是假命题且q是假命题解析:﹁(p∨q)是真命题,则p∨q是假命题,故p,q均为假命题.答案:D4.下列三个结论:①命题“若x-sin x=0,则x=0”的逆否命题为“若x≠0,则x-sin x≠0”;②若p是q的充分不必要条件,则﹁q是﹁p的充分不必要条件;③命题“p∧q为真”是命题“p∨q为真”的必要不充分条件.其中正确结论的个数是( )A.0个B.1个C.2个D.3个解析:命题“若x-sin x=0,则x=0”的逆否命题为“若x≠0,则x-sin x≠0”,即①正确;由p是q的充分不必要条件,可得由p能推出q,但是q不能推出p,所以﹁q能推出﹁p,﹁p不能推出﹁q,故﹁q是﹁p的充分不必要条件,即②正确;若p∧q为真,则p,q都为真,所以p∨q为真;若p∨q为真,则p,q至少有一个为真,所以“p∧q为真”是命题“p∨q为真”的充分不必要条件,即③错误.故选C. 答案:C5.已知命题p:若a>b,则a2>b2,命题q:若a<b,则ac2<bc2,下列命题为真命题的是( ) A.p∧q B.p∧(﹁q)C.p∨(﹁q) D.p∨q解析:若a=-1,b=-2,满足a>b,但a2<b2,∴p为假命题,当c=0,a<b时,但ac2=bc2,q为假命题.∴p∧q为假,p∧(﹁q)为假,p∨q为假,p∨(﹁q)为真,故选C.答案:C6.已知命题p:α,β是第一象限角,则α>β是sin α>sin β的充要条件,命题q:若S n为等差数列{a n}的前n项和,则S m,S2m,S3m(m∈N*)成等差数列,下列命题为真命题的个数是( )①p∨(﹁q) ②(﹁p)∧q③(﹁p)∨(﹁q) ④p∧qA.1个B.2个C.3个D.4个解析:∵p为假命题,q为假命题,∴p∨(﹁q)为真命题,(﹁p)∧q为假命题,(﹁p)∨(﹁q)为真命题,p∧q为假命题.故选B. 答案:B全称量词与存在量词‖知识梳理‖1.全称量词和全称命题2.存在量词和特称命题3.全称命题与特称命题的辨析同一个全称命题或特称命题,由于自然语言的不同,可以有不同的表述方法,在实际应用中可以灵活地选择.有的命题省略全称量词,但仍是全称命题.例如:“实数的绝对值是非负数”,省略了全称量词“任意”.但它仍然是全称命题.因此,要判定一个命题是否是全称命题,除看它是否含有全称量词外,还要结合具体意义去判断.4.全称命题与特称命题的真假要判定一个全称命题是真命题,必须对限定集合M中的每一个元素x验证p(x)成立;但要判定一个全称命题是假命题,却只需找出集合M中的一个x0,使得p(x0)不成立即可(这就是我们常说的“举出一个反例”).要判定一个特称命题为真命题,只要在限定集合M中,至少能找到一个x0,使得p(x0)成立即可;否则,这一特称命题就是假命题.。
教学步骤及教学内容简易逻辑与不等式的解法一、逻辑联结词(1)“或”、“且”、“非”是判断简单合题与复合命题的依据;①简单命题:不含逻辑联结词的命题②复合命题:由简单命题与逻辑联结词构成的命题(2)真值表是由简单命题和真假判断复合命题真假的依据,理解好四种命题的关系,对判断命题的真假有很大帮助;(3)掌握好反证法证明问题的步骤.(4)复合命题的真值表A、非p形式复合命题的真假可以用下表表示.p 非p真假假真规律:对于非P命题,抓住一个特征:一真一假。
B、p且q形式复合命题的真假可以用下表表示.p q p且q真真真真假假假真假假假假规律:对于p且q形式复合命题,记住一句话:全真才是真,全真才是硬道理。
C、p或q形式复合命题的真假可以用下表表示.p q p 或q 真 真 真 真 假 真 假 真 真 假假假规律::对于p 或q 形式复合命题,记住:全假才是假,有真有假就是真。
(5)四种命题及其相互之间的关系规律:一个命题与它的逆否命题是等价的.例1:“在△ABC 中,若∠C=900,则∠A 、∠B 都是锐角”的否命题为__________(6)充分、必要条件的判定 ①若p q 且q p ,则p 是q 的充分不必要条件; ②若p q 且q p ,则p 是q 的必要不充分条件; ③若p q 且q p ,则p 是q 的充要条件;④若pq 且qp ,则p 是q 的既不充分也不必要条件.例2:设命题p :|43|1x -≤;命题q:0)1()12(2≤+++-a a x a x 。
若┐p 是┐q 的必要而不充分的条件,则实数a 的取值范围是(7)一元一次不等式的解法:步骤:通过去分母、去括号、移项、合并同类项等步骤化为ax b >的形式。
若0a >,则b x a >; 若0a <,则bx a<;若0a =,则当0b <时,x R ∈;当0b ≥时,x ∈∅。
例1、 已知关于x 的不等式0)32()(<-++b a x b a 的解集为)31,(--∞,则关于x 的不等式0)2()3(>-+-a b x b a 的解集为_______(8)含有绝对值的不等式的解法 ①|x|<a(a>0)-a<x<a ; |x|>a(a>0) x>a ,或x<-a. ②|f(x)|<g(x) -g(x)<f(x)<g(x); |f(x)|>g(x) f(x)>g(x)或f(x)<-g(x). ③|f(x)|<|g(x)|[f(x)]2<[g(x)]2[f(x)+g(x)]·[f(x)-g(x)]<0.(9)一元二次不等式的解集(联系图象)。
§.常用逻辑用语一、知识导学1.逻辑联结词:“且”、“或”、 “非”分别用符号“∧”“∨”“⌝”表示.2.命题:能够判断真假的陈述句.3.简单命题:不含逻辑联结词的命题4.复合命题:由简单命题和逻辑联结词构成的命题,复合命题的基本形式:p 或q ;p 且q ;非p5.四种命题的构成:原命题:若p 则q ; 逆命题:若q 则p ;否命题:若p 则q ;逆否命题:若q 则p.6.原命题与逆否命题同真同假,是等价命题,即“若p 则q”“若q 则p ” . 7.反证法:欲证“若p 则q”,从“非q”出发,导出矛盾,从而知“若p 则非q”为假,即“若p 则q”为真 .8.充分条件与必要条件 :①pq :p 是q 的充分条件;q 是p 的必要条件; ②p q :p 是q 的充要条件 . 9.常用的全称量词:“对所有的”、“ 对任意一个”“ 对一切”“ 对每一个”“任给”等;并用符号“∀” 表示.含有全称量词的命题叫做全称命题.10.常用的存在量词:“存在一个”、“至少有一个”、“有些”、“有一个”、 “有的”、“对某个”; 并用符号“∃”表示.含有存在量词的命题叫做特称命题.二、疑难知识导析1.基本题型及其方法(1)由给定的复合命题指出它的形式及其构成;(2)给定两个简单命题能写出它们构成的复合命题,并能利用真值表判断复合命题的真假;(3)给定命题,能写出它的逆命题、否命题、逆否命题,并能运用四种命题的相互关系,特别是互为逆否命题的等价性判断命题的真假.注意:否命题与命题的否定是不同的.(4)判断两个命题之间的充分、必要、充要关系;方法:利用定义(5)证明p 的充要条件是q ;方法:分别证明充分性和必要性(6)反证法证题的方法及步骤:反设、归谬、结论.反证法是通过证明命题的结论的反面不成立而肯定命题的一种数学证明方法,是间接证法之一. 关键词 是 都是(全是) >(<) 至少有一个 至多有一个 任意 存在否定 不是 不都是(全是) ≤(≥) 一个也没有 至少有两个 存在 任意2.全称命题与特称命题的关系:全称命题p:)(,x p M x ∈∀,它的否定p ⌝:)(,x p M x ⌝∈∃;特称命题p:)(,x p M x ∈∃,它的否定p ⌝:)(,x p M x ⌝∈∀;即全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题.否定一个全称命题可以通过“举反例”来说明.三、经典例题导讲[例1] 把命题“全等三角形一定相似”写成“若p 则q ”的形式,并写出它的逆命题、否命题与逆否命题.错解:原命题可改写成:若两个三角形全等,则它们一定相似.否命题:若两个三角形不一定全等,则它们不一定相似.逆否命题:若两个三角形不一定相似,则它们不一定全等.错因:对“一定”的否定把握不准,“一定”的否定 “一定不”,在逻辑知识中求否定相当于求补集,而“不一定”含有“一定”的意思.对这些内容的学习要多与日常生活中的例子作比较,注意结合集合知识.因而否命题与逆否命题错了.正解:否命题:若两个三角形不全等,则它们不相似.逆否命题:若两个三角形不相似,则它们不全等.[例2] 将下列命题改写成“若p 则q ”的形式,并写出否命题.a>o 时,函数y=ax+b 的值随x 值的增加而增加.错解:原命题改为:若a>o 时,x 的值增加,则函数y=ax+b 的值也随着增加.错因:如果从字面上分析最简单的方法是将a>o 看作条件,将“随着”看作结论,而x 的值增加,y 的值也增加看作研究的对象,那么原命题改为若a>o 时,则函数y=ax+b 的值随着x 的值增加而增加,其否命题为若a ≤o 时,则函数y=ax+b 的值不随x 值的增加而增加.此题错解在注意力集中在“增加”两个字上,将x 值的增加当做条件,又不把a>o 看作前提,就变成两个条件的命题,但写否命题时又没按两个条件的规则写,所以就错了.正解:原命题改为: a>o 时,若x 的值增加,则函数y=ax+b 的值也随着增加.否命题为: a>o 时,若x 的值不增加,则函数y=ax+b 的值也不增加.原命题也可改为:当x 的值增加时,若a>o ,,则函数y=ax+b 的值也随着增加.否命题为: 当x 增加时,若a ≤o ,则函数y=ax+b 的值不增加.[例3] 已知h>0,设命题甲为:两个实数a 、b 满足h b a 2<-,命题乙为:两个实数a 、b 满足h a <-|1且h b <-|1,那么A .甲是乙的充分但不必要条件B .甲是乙的必要但不充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲是乙的既不充分也不必要条件错解:h b a 2<-⇔h h h b a +=<---2)1()1(⇔h a <-|1|,h b <-|1|2.全称命题与特称命题的关系:全称命题p:)(,x p M x ∈∀,它的否定p ⌝:)(,x p M x ⌝∈∃;特称命题p:)(,x p M x ∈∃,它的否定p ⌝:)(,x p M x ⌝∈∀;即全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题.否定一个全称命题可以通过“举反例”来说明.三、经典例题导讲[例1] 把命题“全等三角形一定相似”写成“若p 则q ”的形式,并写出它的逆命题、否命题与逆否命题.错解:原命题可改写成:若两个三角形全等,则它们一定相似.否命题:若两个三角形不一定全等,则它们不一定相似.逆否命题:若两个三角形不一定相似,则它们不一定全等.错因:对“一定”的否定把握不准,“一定”的否定 “一定不”,在逻辑知识中求否定相当于求补集,而“不一定”含有“一定”的意思.对这些内容的学习要多与日常生活中的例子作比较,注意结合集合知识.因而否命题与逆否命题错了.正解:否命题:若两个三角形不全等,则它们不相似.逆否命题:若两个三角形不相似,则它们不全等.[例2] 将下列命题改写成“若p 则q ”的形式,并写出否命题.a>o 时,函数y=ax+b 的值随x 值的增加而增加.错解:原命题改为:若a>o 时,x 的值增加,则函数y=ax+b 的值也随着增加.错因:如果从字面上分析最简单的方法是将a>o 看作条件,将“随着”看作结论,而x 的值增加,y 的值也增加看作研究的对象,那么原命题改为若a>o 时,则函数y=ax+b 的值随着x 的值增加而增加,其否命题为若a ≤o 时,则函数y=ax+b 的值不随x 值的增加而增加.此题错解在注意力集中在“增加”两个字上,将x 值的增加当做条件,又不把a>o 看作前提,就变成两个条件的命题,但写否命题时又没按两个条件的规则写,所以就错了.正解:原命题改为: a>o 时,若x 的值增加,则函数y=ax+b 的值也随着增加.否命题为: a>o 时,若x 的值不增加,则函数y=ax+b 的值也不增加.原命题也可改为:当x 的值增加时,若a>o ,,则函数y=ax+b 的值也随着增加.否命题为: 当x 增加时,若a ≤o ,则函数y=ax+b 的值不增加.[例3] 已知h>0,设命题甲为:两个实数a 、b 满足h b a 2<-,命题乙为:两个实数a 、b 满足h a <-|1且h b <-|1,那么A .甲是乙的充分但不必要条件B .甲是乙的必要但不充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲是乙的既不充分也不必要条件错解:h b a 2<-⇔h h h b a +=<---2)1()1(⇔h a <-|1|,h b <-|1|故本题应选C.错因:(1)对充分、必要、充要条件的概念分不清,无从判断,凭猜测产生错误;(2)不能运用绝对值不等式性质作正确推理而产生错误.正解:因为,11⎪⎩⎪⎨⎧<-<-h b h a 所以,11⎩⎨⎧<-<-<-<-h b h h a h 两式相减得h b a h 22<-<- 故h b a 2<-即由命题甲成立推出命题乙成立,所以甲是乙的必要条件.由于⎪⎩⎪⎨⎧<-<-hb h a 22 同理也可得h b a 2<-因此,命题甲成立不能确定命题乙一定成立,所以甲不是乙的充分条件,故应选B.[例4] 已知命题甲:a+b ≠4, 命题乙:a 1≠且b 3≠,则命题甲是命题乙的 .错解:由逆否命题与原命题同真同假知,若a=1且b=3则a+b=4成立,所以命题甲是命题乙的充分不必要条件.错因 :对命题的否定不正确.a 1≠且b 3≠的否定是a=1或b=3.正解:当a+b ≠4时,可选取a=1,b=5,故此时a 1≠且b 3≠不成立( a=1).同样,a 1≠,且b 3≠时,可选取a=2,b=2,a+b=4,故此时a+b=4.因此,甲是乙的既不充分也不必要条件.注:a 1≠且b 3≠为真时,必须a 1≠,b 3≠同时成立.[例5] 已知p 是r 的充分不必要条件,s 是r 的必要条件,q 是s 的必要条件,那么p 是q 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分析:本题考查简易逻辑知识.因为p ⇒r ⇒s ⇒q 但r 成立不能推出p 成立,所以q p ⇒,但q 成立不能推出p 成立,所以选A 解:选A[例6] 已知关于x 的一元二次方程 (m∈Z)① mx 2-4x +4=0 ② x 2-4mx +4m 2-4m -5=0求方程①和②都有整数解的充要条件.解:方程①有实根的充要条件是,04416≥⨯⨯-=∆m 解得m ≤1.方程②有实根的充要条件是0)544(41622≥---=∆m m m ,解得.45-≥m ,.145Z m m ∈≤≤-∴而故m =-1或m =0或m =1. 当m =-1时,①方程无整数解.当m=0时,②无整数解;当m=1时,①②都有整数.从而①②都有整数解m =1.反之,m =1①②都有整数解.∴①②都有整数解的充要条件是m =1.[例7] 用反证法证明:若a 、b 、c R ∈,且122+-=b a x ,122+-=c b y ,122+-=a c z ,则x 、y 、z 中至少有一个不小于0证明: 假设x 、y 、z 均小于0,即:0122<+-=b a x ----① ;0122<+-=c b y ----② ;0122<+-=a c z ----③;①+②+③得0)1()1()1(222<-+-+-=++c b a z y x ,这与0)1()1()1(222≥-+-+-c b a 矛盾,则假设不成立, ∴x 、y 、z 中至少有一个不小于0[例8] 已知命题p :方程x 2+mx +1=0有两个不等的负根;命题q :方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实根.若“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,求m 的取值范围.分析:“p 或q ”为真,则命题p 、q 至少有一个为真,“p 且q ”为假,则命题p 、q 至少有一为假,因此,两命题p 、q 应一真一假,即命题p 为真,命题q 为假或命题p 为假,命题q 为真. 解: 若方程x 2+mx +1=0有两不等的负根,则⎩⎨⎧>>-=∆0042m m 解得m >2,即命题p :m >2若方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实根,则Δ=16(m -2)2-16=16(m 2-4m +3)<0解得:1<mq :1<m <3.因“p 或q ”为真,所以p 、q 至少有一为真,又“p 且q ”为假,所以命题p 、q 至少有一为假,因此,命题p 、q 应一真一假,即命题p 为真,命题q 为假或命题p 为假,命题q 为真.∴⎩⎨⎧<<≤⎩⎨⎧≥≤>312312m m m m m 或或 解得:m ≥3或1<m ≤2.四、典型习题导练1.方程0122=++x mx 至少有一个负根,则( )A.10<<m 或0<mB.10<<mC.1<mD.1≤m2.“0232>+-x x ”是“1<x 或4>x ”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3.三个数,,a b c 不全为0的充要条件是 ( )A.,,a b c 都不是0.B.,,a b c 中至多一个是0.C.,,a b c 中只有一个是0.D.,,a b c 中至少一个不是0.4.由命题p :6是12的约数,q :6是24的约数,构成的“p 或q ”形式的命题是:_ ___,“p 且q ”形式的命题是__ _,“非p ”形式的命题是__ _.5.若,a b R ∈,试从A.0ab =B.0a b +=C.220a b +=D.0ab >E.0a b +>F.220a b +> 中,选出适合下列条件者,用代号填空:(1)使,a b 都为0的充分条件是 ;(2)使,a b 都不为0的充分条件是 ;(3)使,a b 中至少有一个为0的充要条件是 ;(4)使,a b 中至少有一个不为0的充要条件是 .6.分别指出由下列各组命题构成的逻辑关联词“或”、“且”、“非”的真假.(1)p : 梯形有一组对边平行;q :梯形有一组对边相等.(2)p : 1是方程0342=+-x x 的解;q :3是方程0342=+-x x 的解. (3)p : 不等式0122>+-x x 解集为R ;q : 不等式1222≤+-x x 解集为. 7.命题:已知a 、b 为实数,若x 2+ax +b ≤0 有非空解集,则a 2- 4b ≥0.写出该命题的逆命题、否命题、逆否命题,并判断这些命题的真假.8.用反证法证明:若a 、b 、c 、d 均为小于1的正数,且x=4a(1-b),y=4b(1-c),z=4c(1-d),t=4d(1-a),则x 、y 、z 、t 四个数中,至少有一个不大于1.。
第02练 常用逻辑用语1.充分、必要条件的判断: (1)定义法:①分清条件和结论:分清哪个是条件,哪个是结论; ②找推式:判断“q p ⇒”及“p q ⇒”的真假; ③下结论:根据推式及定义下结论.(2)等价法:将命题转化为另一个等价的又便于判断真假的命题。
(3)集合法:写出集合A={x|p(x)}及B={x|q(x)},利用集合之间的包含关系进行判断。
2.充要条件的证明:(1)证明充要条件时要分别证明充分性和必要性,二者缺一不可。
一般地,证明“p 成立的充要条件是q ”,①充分性:把q 当作已知条件,结合命题的前提条件,推出p ; ②必要性:把p 当作已知条件,结合命题的前提条件,推出q ;(2)等价证明:从条件开始,逐步推出结论,或者从结论开始,逐步推出条件,但要求每一步都是等价的。
3.应用充分、必要条件确定参数:利用充分条件和必要条件求参数的取值范围、主要是根据集合间的包含关系与充分条件和必要条件的关系,将问题转化为集合之间的关系,建立关于参数的不等式或不等式组求解。
4.判断全称量词命题、存在量词命题的真假:(1)要判定一个全称量词命题是真命题,必须对限定集合M 中的每个元素x ,证明p(x)成立;但要判定全称量词命题是假命题,只要能举出集合M 中的一个0x x =,使得)(0x p 不成立即可(这就是通常所说的“举出一个反例”).(2)要判定一个存在量词命题是真命题,只要在限定集合M 中,至少能找到一个0x x =;使)(0x p 成立即可。
否则,这一存在量词命题就是假命题。
一、单选题 1.“0a b >>”是“1ab>”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 【答案】B【解析】解:由0a b >>,得1a b >,反之不成立,如2a =-,1b =-,满足1ab>,但是不满足0a b >>, 故“0a b >>”是“1ab>”的充分不必要条件.故选:B 2.命题“x ∀∈R ,23230x x -->”的否定为( ) A .x ∀∈R ,23230x x --≤B .x ∀∉R ,23230x x --≤ C .x ∃∈R ,23230x x --≤D .x ∃∉R ,23230x x --≤ 【答案】C【解析】命题“x ∀∈R ,23230x x -->”的否定为x ∃∈R ,23230x x --≤,故选:C 。
高考数学技巧如何快速解决复杂的逻辑推理题高考数学作为考试科目中的一个重要部分,在逻辑推理题方面常常给考生带来挑战。
逻辑推理题需要考生通过理解问题,分析逻辑关系,找出规律,并运用相应的解题技巧来解答。
本文将介绍一些解决复杂逻辑推理题的技巧,帮助考生更快速地解答这类题目。
一、理清题意,提炼关键信息复杂的逻辑推理题在题干中往往包含大量的信息,考生需要先理清题意,明确所给条件和问题所要求的答案。
可以使用画图、列式或者其他方式将关键信息提炼出来,帮助自己更好地理解问题,减少遗漏和混淆。
二、寻找逻辑关系,确定解题思路在理解题意的基础上,考生需要寻找题目中的逻辑关系。
通过观察题干,找出条件之间的联系以及问题与条件之间的关系。
这些逻辑关系不仅有助于揭示解题思路,还能帮助考生找到解题的关键。
例如,题目中可能包含条件之间的逻辑关系、因果关系、排除关系等,通过分析这些关系可以更快速地找到解题方法。
三、掌握常见解题方法针对逻辑推理题,考生需要掌握一些常见的解题方法,以便更快地解答复杂题目。
以下是几种常见的解题方法:1. 穷举法:穷举法适用于条件较少、解空较小的题目。
通过逐个尝试可能的解空,排除不符合条件的选项,从而找到符合题意的答案。
2. 推理归纳法:推理归纳法适用于具有一定逻辑关系的题目。
通过观察题干中的条件,总结归纳出其中的规律或者结论,并运用这些规律或者结论来解答问题。
3. 分情况讨论法:分情况讨论法适用于条件较多、解空较大的题目。
将问题分解成几个情况,分别考虑每种情况下的可能性,并找出满足条件的解空。
4. 反证法:反证法适用于需要证明某一命题的题目。
通过假设命题为假,从而推导出与已知条件相矛盾的结论,从而得出命题为真的结论。
以上的解题方法并不是适用于所有的逻辑推理题,考生需要根据具体题目情况选择合适的解题方法,并在实践中不断熟练运用。
四、加强练习,提高解题速度和准确性解决复杂逻辑推理题最基本的方法就是多做题、多练习。
高中数学简易逻辑知识点
摘要:
一、简易逻辑的概念
二、命题与命题联结词
三、逻辑运算规则
四、逻辑表达式的化简
五、逻辑运算的应用
正文:
简易逻辑是高中数学中的一个重要知识点,它主要研究逻辑推理的基本方法和原则。
通过学习简易逻辑,我们可以更好地理解和把握逻辑思维的本质,提高我们的推理能力。
首先,我们需要了解简易逻辑的概念。
简易逻辑,又称直觉逻辑或日常逻辑,是研究人们思维形式和推理规律的逻辑学科。
它以自然语言为载体,通过对命题和命题联结词的分析,探讨推理的基本规律。
命题是简易逻辑的基本概念,它是对事物性质或关系的判断。
命题可以分为肯定命题和否定命题,两者之间的联结词有“且”、“或”、“非”等。
通过命题联结词的组合,我们可以形成复杂的逻辑表达式。
逻辑运算规则是简易逻辑的核心内容。
逻辑运算主要包括合取、析取、蕴含、等价等。
这些运算规则可以帮助我们更好地理解和把握逻辑表达式的意义,从而进行有效的推理。
逻辑表达式的化简是简易逻辑的重要任务之一。
通过对逻辑表达式进行化
简,我们可以简化推理过程,提高推理效率。
化简方法主要包括:去除蕴含符号、否定前提等。
最后,逻辑运算在实际应用中有着广泛的应用。
例如,在计算机科学中,逻辑运算被用于编程和算法设计;在哲学和人文社会科学中,逻辑运算被用于分析和论证观点。
掌握简易逻辑的知识,可以提高我们的逻辑思维能力,更好地应对生活和工作的挑战。
总之,简易逻辑是高中数学中的一个重要知识点,它主要研究逻辑推理的基本方法和原则。
数学问题的逻辑推理和解答方法数学作为一门学科,其特点之一就是强调逻辑推理和解答方法。
无论是解决简单的加减乘除问题,还是应用复杂的几何运算,都需要运用正确的逻辑推理和解答方法。
本文将从逻辑推理和解答方法两个方面进行探讨。
一、逻辑推理方法逻辑推理是指根据已知条件和规则进行推理,从而得出正确的结论。
以下是数学问题中常用的逻辑推理方法:1. 逆否命题法:当我们需要证明一个命题时,可以使用逆否命题法。
该方法基于逻辑上的等价关系,即原命题与逆否命题具有相同的真假性。
通过对原命题进行否定并取逆,如果得到的逆否命题为真,则可以断定原命题为真。
2. 反证法:反证法是通过假设命题的否定形式,然后通过逻辑推理推导出一个矛盾的结论,从而证明原命题的正确性。
3. 数学归纳法:数学归纳法常用于证明递推数列或某个命题对于自然数的所有情况成立。
其基本思想是先证明命题对于某个特定的自然数成立,然后假设命题对于一个自然数n成立,再证明对于n+1也成立,从而推断该命题对于所有自然数都成立。
以上是数学问题中常见的逻辑推理方法,根据具体情况选择合适的方法进行推理,能够帮助我们更加准确地解答问题。
二、解答方法除了逻辑推理方法外,解答方法也是数学问题中的关键。
以下是数学问题中常用的解答方法:1. 建立方程:对于一些代数问题,可以通过建立方程进行解答。
首先理清问题中的关系,然后利用已知条件建立方程,最后求解方程得出答案。
2. 利用图形:对于几何问题,可以通过绘制图形来辅助解答。
利用图形可以更加直观地理解问题,找到解题的线索。
3. 利用公式和定理:数学中有许多常见的公式和定理,我们可以利用它们来解答一些问题。
例如利用勾股定理解决直角三角形的问题,利用平行线定理解决对应角相等的问题等。
以上是数学问题中常见的解答方法,根据问题的性质和要求选择合适的方法进行解答,能够更加高效地求解问题。
总结:数学问题的解答过程离不开逻辑推理和解答方法的应用。
通过运用逆否命题法、反证法和数学归纳法等逻辑推理方法,我们能够更好地理解问题并得出正确的结论。
优选精品优选精品 欢迎下载欢迎下载1 / 2高中数学知识点总结:常用逻辑用语高中学生在学习中或多或少有一些困惑,的编辑为大家总结了高中数学知识点总结:常用逻辑用语,各位考生可以参考。
常用逻辑用语:1、四种命题:⑴原命题:若p 则q;⑵逆命题:若q 则p;⑶否命题:若p;⑶否命题:若 p p 则 q;⑷逆否命题:若q;⑷逆否命题:若 q q 则 p注:注:11、原命题与逆否命题等价、原命题与逆否命题等价;;逆命题与否命题等价。
判断命题真假时注意转化。
2、注意命题的否定与否命题的区别:命题否定形式是、注意命题的否定与否命题的区别:命题否定形式是 ; ; ;否否命题是命题是 . . .命题命题或 的否定是 且 且 的否定是 或 . 3、逻辑联结词:⑴且⑴且(and) (and) (and) :命题形式:命题形式:命题形式 p q; p q p q p q p p q; p q p q p q p⑵或⑵或(or)(or)(or):命题形式:命题形式:命题形式 p q; p q; p q; 真真真 真 真 假 ⑶非⑶非(not)(not)(not):命题形式:命题形式:命题形式 p . p . p . 真真假 假 真 假 假 真 假 真 真假 假 假 假 真或命题的真假特点是一真即真,要假全假且命题的真假特点是一假即假,要真全真非命题的真假特点是一真一假4、充要条件优选精品优选精品 欢迎下载欢迎下载2 / 2 由条件可推出结论,条件是结论成立的充分条件由条件可推出结论,条件是结论成立的充分条件;;由结论可推出条件,则条件是结论成立的必要条件。
5、全称命题与特称命题:短语所有在陈述中表示所述事物的全体,逻辑中通常叫做全称量词,并用符号表示。
含有全体量词的命题,叫做全称命题。
短语有一个或有些或至少有一个在陈述中表示所述事物的个体或部分,逻辑中通常叫做存在量词,并用符号 表示,含有存在量词的命题,叫做存在性命题。
(每日一练)通用版高中数学必修一常用逻辑用语解题方法技巧单选题1、设x∈R,则“x>1”是“1x<1”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:A解析:先化简1x<1,然后结合条件的定义进行判定.因为1x <1,所以1x−1<0,1−xx<0,即x>1或x<0.所以“x>1”是“1x<1”的充分不必要条件.故选:A.2、已知圆C:x2+y2+Dx+Ey+F=0,则“E=F=0且D<0”是“圆C与y轴相切于原点”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答案:A解析:根据圆的方程,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解.由圆C与y轴相切于原点,可得圆C的圆心在x轴上,设圆心坐标为(a,0),且半径r=|a|,所以当E=F=0且D<0时,可得圆心为(−D2,0),半径为r=|D|2,此时圆C与y轴相切于原点,所以充分性成立;例如:圆(x+1)2+y2=1与y轴相切于原点,但D=2>0,所以必要性不成立所以“E=F=0且D<0”是“圆C与y轴相切于原点”的充分不必要条件.故选:A.3、“λ>2”是圆锥曲线y2λ+5−x22−λ=1的焦距与实数λ无关的()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解析:将曲线分为椭圆或双曲线两类,利用椭圆或双曲线的性质列不等式,由此求得λ的取值范围,进而判断出充分、必要条件.若圆锥曲线y 2λ+5−x22−λ=1,即y2λ+5+x2λ−2=1为椭圆,则c2=|λ+5−(λ−2)|=7,即焦距与λ无关.此时{λ+5>0λ−2>0λ+5≠λ−2,解得λ>2.若圆锥曲线y 2λ+5−x22−λ=1为双曲线,则c2=|λ+5+(2−λ)|=7,与λ无关.此时(λ+5)(2−λ)>0,解得−5<λ<2.所以当λ∈(−5,2)∪(2,+∞)时,圆锥曲线y 2λ+5−x22−λ=1的焦距与实数λ无关.所以“λ>2”是圆锥曲线y 2λ+5−x22−λ=1的焦距与实数λ无关的充分不必要条件.故选A. 小提示:本小题主要考查椭圆和双曲线的几何性质,考查分类讨论的数学思想方法,考查充分、必要条件的判断,属于中档题.解答题4、在①∃x∈R,x2+2ax+2−a=0,②∃a∈R,使得区间A=(2,4),B=(a,3a)满足A∩B=∅这两个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并解答.已知命题p:∀x∈[1,2],x2−a≥0,命题q:______,p,q都是真命题,求实数a的取值范围.答案:答案见解析解析:由命题p为真命题可得a≤1,选择①,可得方程x2+2ax+2−a=0有解,借助判别式求解即得;选择②,由给定条件列出不等式求解即得.选条件①,由命题p为真命题,得不等式x2−a≥0在x∈[1,2]上恒成立,因为x∈[1,2],则1≤x2≤4,即a≤1,由命题q为真命题,即方程x2+2ax+2−a=0有解,则Δ=(2a)2−4(2−a)≥0,解得a≥1或a≤−2,又p,q都是真命题,从而有a≤−2或a=1,所以实数a的取值范围是(−∞,−2]∪{1}.选条件②,由命题p为真命题,得不等式x2−a≥0在x∈[1,2]上恒成立,因为x∈[1,2],则1≤x2≤4,即a≤1,,因命题q为真命题,由区间B=(a,3a)得a>0,又A∩B=∅,即a≥4或0<3a≤2,解得a≥4或0<a≤23,又p,q都是真命题,从而有0<a≤23].所以实数a的取值范围是(0,235、已知集合A={x|x2−2x−3<0},B={x|(x−m)(x−m−1)≥0}.(1)当m=1时,求A∪B;(2)若x∈A是x∈B的充分不必要条件,求实数m的取值范围.答案:(1)A∪B=R;(2)(−∞,−2]∪[3,+∞).解析:(1)当m=1时,分别求出集合A与集合B,再进行交集运算即可求解.(2)先求出集合A与集合B,由题意可得A是B的真子集,结合数轴即可求解. (1)∵A={x|x2−2x−3<0}={x|(x−3)(x+1)<0}={x|−1<x<3},当m=1时,B={x|(x−1)(x−2)≥0}={x|x≤1或x≥2},所以A∪B=R.(2)A={x|−1<x<3},B={x|x≤m或x≥m+1}.又x∈A是x∈B的充分不必要条件,所以A是B的真子集.所以m+1≤−1或m≥3,解得m≥3或m≤−2;即实数m的取值范围为(−∞,−2]∪[3,+∞).小提示:结论点睛:集合的观点分析充分与必要条件(1)若p是q的必要不充分条件,则q对应集合是p对应集合的真子集;(2)p是q的充分不必要条件,则p对应集合是q对应集合的真子集;(3)p是q的充分必要条件,则p对应集合与q对应集合相等;(4)p是q的既不充分又不必要条件,q对的集合与p对应集合互不包含.。
(每日一练)高中数学必修一常用逻辑用语知识点归纳总结(精华版)单选题1、若a 、b 为实数,则“ab >1”是“b >1a ”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:D解析:利用推理判断或举特例说明命题“若ab >1,则b >1a ”和“若b >1a ,则ab >1”的真假即可作答.若ab >1成立,取a =−1,b =−2,而−2<1−1,即命题“若ab >1,则b >1a ”是假命题, 若b >1a 成立,取a =−1,b =2,而(−1)⋅2<0,即命题“若b >1a,则ab >1”是假命题, 所以“ab >1”是“b >1a ”的既不充分也不必要条件.故选:D2、设x ∈R ,则"log 2(x −2)<1"是"x >2"的( )条件.A .充分不必要B .必要不充分C .充要D .既不充分又不必要答案:A解析:解出log 2(x −2)<1,利用集合包含关系即可判断.由log 2(x −2)<1解得2<x <4,∵{x|2<x<4}{x|x>2},∴"log2(x−2)<1"是"x>2"的充分不必要条件.故选:A.3、设m∈R,则“m=2”是“复数z=(m+2i)(1+i)为纯虚数”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:C解析:求出z=(m+2i)(1+i)为纯虚数时m的值,与m=2比较,判断出结果z=(m+2i)(1+i)=m−2+(m+2)i,复数z=(m+2i)(1+i)为纯虚数,则m−2=0,解得:m=2,所以则“m=2”是“复数z=(m+2i)(1+i)为纯虚数”的充要条件故选:C4、已知命题p:“∀x∈R,ax2+bx+c>0”,则¬p为()A.∀x∈R,ax2+bx+c≤0B.∃x0∈R,ax2+bx+c≥0C.∃x0∈R,ax2+bx+c≤0D.∀x∈R,ax2+bx+c<0答案:C解析:由全称命题的否定可得出结论.命题p为全称命题,该命题的否定为¬p:∃x0∈R,ax2+bx+c≤0.故选:C.5、已知p:a>b>0 q:1a2<1b2,则p是q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:A解析:根据a>b>0与1a2<1b2的互相推出情况判断出属于何种条件.当a>b>0时,a2>b2>0,所以1a2<1b2,所以充分性满足,当1a2<1b2时,取a=−2,b=1,此时a>b>0不满足,所以必要性不满足,所以p是q的充分不必要条件,故选:A.。
“逻辑”解题方法归纳《常用逻辑用语》是高中数学的基础内容,是认识问题、研究问题不可缺少的工具,也是每年高考必考的内容之一。
《常用逻辑用语》问题的求解常用到下面的方法。
一、简化命题判断命题真假的关键:一是识别命题的构成形式;二是分别将各个命题简化,对等价的简化命题进行判断。
例1.已知命题p:函数y=+2x+a)的值域为R,命题q:函数y=-是R上的减函数。
若“p⋁q”为真命题,“p⋀q”为假命题,则实数a的取值范围是。
解析:先简化命题p、q,构建关于a的关系式。
由函数y=+2x+a)的值域为R知,函数u(x)=+2x+a可取遍(0,+∞)内的所有实数⟺∆=4-4a≥0⟺a≤1,即p:a≤1;同样,由函数y=-是R上的减函数⟺5-2a>1,即q:a<2。
由“p⋁q”为真命题,“p⋀q”为假命题,知p与q 中必有一真一假,所以或从而得1<a<2。
点评:对于命题p,极易因思维集中于“真数为正数”而误用∆<0,导致真数无法取到(0,d)中的正值而出错。
其中,d为+2x+a的最小值。
二、等价转化在四种命题的关系中,原命题和它的逆否命题,原命题的逆命题和它的否命题是两对等价命题。
应用这两对等价命题,可实现命题间的相互转化,从而巧妙地解决某些问题。
反证法正得益于此。
[来源*:中&~#^教例2.给出命题:若函数y=f(x)是幂函数,则函数y=f(x)的图象不过第四象限,在它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题的个数是()A. 3B. 2C. 1D.0解析:易判断原命题是真命题,故它的逆否命题是真命题;而它的逆命题是假命题,故它的否命题也是假命题。
故选C。
点评:四种命题的关系是常考不衰的经典内容,利用互为逆否命题的两个命题的等价性是常用的解题手段,本题对此作了考查。
三、正难则反在“逻辑”中,经常要对一个命题的真假(尤其是假)作出判断,若直接从正面判断一个命题的真假不易进行,则可以通过列举出一个恰当的反例来说明,这是一个简单有效的办法,因此我们要善于举反例。
(名师选题)部编版高中数学必修一第一章集合与常用逻辑用语解题技巧总结单选题1、已知集合A={(x,y)|x,y∈N∗,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为()A.2B.3C.4D.6答案:C分析:采用列举法列举出A∩B中元素的即可.由题意,A∩B中的元素满足{y≥xx+y=8,且x,y∈N∗,由x+y=8≥2x,得x≤4,所以满足x+y=8的有(1,7),(2,6),(3,5),(4,4),故A∩B中元素的个数为4.故选:C.【点晴】本题主要考查集合的交集运算,考查学生对交集定义的理解,是一道容易题.2、已知集合M={x∣x2+x=0},则()A.{0}∈M B.∅∈M C.−1∉M D.−1∈M答案:D分析:先求得集合M,再根据元素与集合的关系,集合与集合的关系可得选项.因为集合M={x∣x2+x=0}={0,−1},所以−1∈M,故选:D.3、某班45名学生参加“3·12”植树节活动,每位学生都参加除草、植树两项劳动.依据劳动表现,评定为“优秀”、“合格”2个等级,结果如下表:A.5B.10C.15D.20分析:用集合A表示除草优秀的学生,B表示植树优秀的学生,全班学生用全集U表示,则∁U A表示除草合格的学生,则∁U B表示植树合格的学生,作出Venn图,易得它们的关系,从而得出结论.用集合A表示除草优秀的学生,B表示植树优秀的学生,全班学生用全集U表示,则∁U A表示除草合格的学生,则∁U B表示植树合格的学生,作出Venn图,如图,设两个项目都优秀的人数为x,两个项目都是合格的人数为y,由图可得20−x+x+30−x+y=45,x=y+5,因为y max=10,所以x max=10+5=15.故选:C.小提示:关键点点睛:本题考查集合的应用,解题关键是用集合A,B表示优秀学生,全体学生用全集表示,用Venn图表示集合的关系后,易知全部优秀的人数与全部合格的人数之间的关系,从而得出最大值.4、设集合A={2,a2−a+2,1−a},若4∈A,则a的值为().A.−1,2B.−3C.−1,−3,2D.−3,2答案:D分析:由集合中元素确定性得到:a=−1,a=2或a=−3,通过检验,排除掉a=−1.由集合中元素的确定性知a2−a+2=4或1−a=4.当a2−a+2=4时,a=−1或a=2;当1−a=4时,a=−3.当a=−1时,A={2,4,2}不满足集合中元素的互异性,故a=−1舍去;当a=2时,A={2,4,−1}满足集合中元素的互异性,故a=2满足要求;当a=−3时,A={2,14,4}满足集合中元素的互异性,故a=−3满足要求.综上,a=2或a=−3.5、已知a、b、c、d∈R,则“max{a,b}+max{c,d}>0”是“max{a+c,b+d}>0”的()注:max{p,q}表示p、q之间的较大者.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分析:利用特殊值法、不等式的基本性质结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.充分性:取a=d=1,b=c=−1,则max{a,b}+max{c,d}=max{1,−1}+max{−1,1}=1+1>0成立,但max{a+c,b+d}=max{0,0}=0,充分性不成立;必要性:设max{a+c,b+d}=a+c,则max{a,b}≥a,max{c,d}≥c,从而可得max{a,b}+max{c,d}≥a+c>0,必要性成立.因此,“max{a,b}+max{c,d}>0”是“max{a+c,b+d}>0”的必要不充分条件.故选:B.小提示:方法点睛:判断充分条件和必要条件,一般有以下几种方法:(1)定义法;(2)集合法;(3)转化法.6、命题“∃x>1,x2≥1”的否定是()A.∃x≤1,x2≥1B.∃x≤1,x2<1C.∀x≤1,x2≥1D.∀x>1,x2<1答案:D分析:根据含有一个量词的命题的否定,可直接得出结果.命题“∃x>1,x2≥1”的否定是“∀x>1,x2<1”,故选:D.7、已知集合S={x∈N|x≤√5},T={x∈R|x2=a2},且S∩T={1},则S∪T=()A.{1,2}B.{0,1,2}C.{-1,0,1,2}D.{-1,0,1,2,3}答案:C分析:先根据题意求出集合T,然后根据并集的概念即可求出结果.S={x∈N|x≤√5}={0,1,2},而S∩T={1},所以1∈T,则a2=1,所以T={x∈R|x2=a2}={−1,1},则S∪T={−1,0,1,2}故选:C.8、已知p:√x−1>2,q:m−x<0,若p是q的充分不必要条件,则m的取值范围是()A.m<3B.m>3C.m<5D.m>5答案:C分析:先求得命题p、q中x的范围,根据p是q的充分不必要条件,即可得答案.命题p:因为√x−1>2,所以x−1>4,解得x>5,命题q:x>m,因为p是q的充分不必要条件,所以m<5.故选:C多选题9、设M、N是两个非空集合,定义M⊗N={(a,b)|a∈M,b∈N}.若P={0,1,2},Q={﹣1,1,2},则P⊗Q 中元素的个数不可能是()A.9B.8C.7D.6答案:BCD分析:根据定义,直接写出P⊗Q中元素的个数.解:因为P={0,1,2},Q={﹣1,1,2},所以a有3种选法,b有3种取法,可得P⊗Q中元素为(0,−1),(0,1),(0,2),(1,−1),(1,1),(1,2),(2,−1),(2,1),(2,2).所以P⊗Q中元素的个数是9(个).故选:BCD.10、若“∃x0∈(0,2),使得2x02−λx0+1<0成立”是假命题,则实数λ可能的值是()A.1B.2√2C.3D.3√2答案:AB解析:由题意可知,命题“∀x∈(0,2),2x2−λx+1≥0成立”,利用参变量分离法结合基本不等式可求得λ的取值范围,由此可得结果.由题意可知,命题“∀x∈(0,2),2x2−λx+1≥0成立”,所以,λx≤2x2+1,可得λ≤2x+1x,当x∈(0,2)时,由基本不等式可得2x+1x ≥2√2x⋅1x=2√2,当且仅当x=√22时,等号成立,所以,λ≤2√2.故选:AB.小提示:名师点评利用参变量分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:(1)∀x∈D,m≤f(x)⇔m≤f(x)min;(2)∀x∈D,m≥f(x)⇔m≥f(x)max;(3)∃x∈D,m≤f(x)⇔m≤f(x)max;(4)∃x∈D,m≥f(x)⇔m≥f(x)min.11、如图所示,阴影部分表示的集合是()A.(∁U B)∩A B.(∁U A)∩BC.∁U(A∩B)D.A∩∁U(A∩B)答案:AD分析:由图可得,阴影部分表示的集合包含于A,且包含于B的补集,从而得解.由图可知,阴影部分表示的集合包含于A,且包含于B的补集,且包含于∁U(A∩B),∴阴影部分表示的集合为:(∁U B)∩A或A∩∁U(A∩B),故选:AD.填空题12、已知[x]表示不超过x的最大整数.例如[2.1]=2,[−1.3]=−2,[0]=0,若A={y∣y=x−[x]},B= {y∣0≤y≤m},y∈A是y∈B的充分不必要条件,则m的取值范围是______.答案:[1,+∞)分析:由题可得A={y∣y=x−[x]}=[0,1),然后利用充分不必要条件的定义及集合的包含关系即求. ∵[x]表示不超过x的最大整数,∴[x]≤x,0≤x−[x]<1,即A={y∣y=x−[x]}=[0,1),又y∈A是y∈B的充分不必要条件,B={y∣0≤y≤m},∴A⊊B,故m≥1,即m的取值范围是[1,+∞).所以答案是:[1,+∞).13、用符号“∈”或“∉”填空:(1)设集合B是小于√11的所有实数的集合,则2√3______B,1+√2______B;(2)设集合D是由满足方程y=x2的有序实数对(x,y)组成的集合,则-1______D,(−1,1)______D.答案:∉∈∉∈分析:(1)先判断2√3,1+√2与√11的大小关系,再根据元素与集合的关系求解,(2)集合D是点集,可知−1不在此集合中,再将(−1,1)代入函数解析式中验证即可.(1)∵2√3=√12>√11,∴2√3∉B.∵1+√2<3<√11,∴1+√2∈B.(2)∵集合D中的元素是有序实数对(x,y),而-1不是有序实数对,∴−1∉D.∵(−1)2=1,∴(−1,1)是满足方程y=x2的有序实数对,∴(−1,1)∈D.所以答案是:∉,∈,∉,∈.。
怀安县高中数学集合与常用逻辑用语解题技巧总结单选题1、已知集合A={−1,1,2,4},B={x||x−1|≤1},则A∩B=()A.{−1,2}B.{1,2}C.{1,4}D.{−1,4}答案:B分析:方法一:求出集合B后可求A∩B.[方法一]:直接法因为B={x|0≤x≤2},故A∩B={1,2},故选:B.[方法二]:【最优解】代入排除法x=−1代入集合B={x||x−1|≤1},可得2≤1,不满足,排除A、D;x=4代入集合B={x||x−1|≤1},可得3≤1,不满足,排除C.故选:B.【整体点评】方法一:直接解不等式,利用交集运算求出,是通性通法;方法二:根据选择题特征,利用特殊值代入验证,是该题的最优解.2、已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R}只有一个元素,则a的取值集合为()A.{1}B.{0}C.{0,−1,1}D.{0,1}答案:D分析:对参数分类讨论,结合判别式法得到结果.解:①当a=0时,A={−1},此时满足条件;2②当a≠0时,A中只有一个元素的话,�=4−4a=0,解得a=1,综上,a的取值集合为{0,1}.故选:D.3、已知集合A={﹣1,0,1,2},B={x|0<x<3},则A∩B=()A.{﹣1,0,1}B.{0,1}C.{﹣1,1,2}D.{1,2}答案:D分析:根据交集的定义写出A∩B即可.集合A={﹣1,0,1,2},B={x|0<x<3},则A∩B={1,2},故选:D4、集合A={−1,0,1,2,3},B={0,2,4},则图中阴影部分所表示的集合为()A.{0,2}B.{−1,1,3,4}C.{−1,0,2,4}D.{−1,0,1,2,3,4}答案:B分析:求∁(A∪B)(A ∩B)得解.解:图中阴影部分所表示的集合为∁(A∪B)(A ∩B)={−1,1,3,4}.故选:B5、已知集合A ={0,1,2},B ={ab |a ∈A,b ∈A },则集合B 中元素个数为( )A .2B .3C .4D .5答案:C分析:由列举法列出集合B 的所有元素,即可判断;解:因为A ={0,1,2},a ∈A,b ∈A ,所以ab =0或ab =1或ab =2或,故B ={ab |a ∈A,b ∈A }={0,1,2,4},即集合B 中含有4个元素;故选:C6、已知集合M ={−1,0,1,2,3,4},N ={1,3,5},P =M ∩N ,则P 的真子集共有( )A .2个B .3个C .4个D .8个答案:B分析:根据交集运算得集合P ,再根据集合P 中的元素个数,确定其真子集个数即可.解:∵M ={−1,0,1,2,3,4},N ={1,3,5}∴P ={1,3},P 的真子集是{1},{3},∅共3个.故选:B.7、已知集合A ={1,2,3,5,7,11},B ={x|3<x <15},则A ∩B 中元素的个数为()A .2B .3C .4D .54ab答案:B分析:采用列举法列举出A∩B中元素的即可.由题意,A∩B={5,7,11},故A∩B中元素的个数为3.故选:B【点晴】本题主要考查集合的交集运算,考查学生对交集定义的理解,是一道容易题.8、已知x∈R,则“x≠0”是“x+|x|>0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要答案:B分析:由x+|x|>0可解得x>0,即可判断.由x+|x|>0可解得x>0,∵“x≠0”是“x>0”的必要不充分条件,故“x≠0”是“x+|x|>0”的必要不充分条件.故选:B.9、已知非空集合A、B、C满足:A∩B⊆C,A∩C⊆B.则().A.B=C B.A⊆(B∪C)C.(B∩C)⊆A D.A∩B=A∩C答案:C分析:作出符合题意的三个集合之间关系的venn图即可判断.解:因为非空集合A、B、C满足:A∩B⊆C,A∩C⊆B,作出符合题意的三个集合之间关系的venn图,如图所示,所以A∩B=A∩C.故选:D.10、已知集合A={x|x≤1},B={x∈Z|0≤x≤4},则A∩B=()A.{x|0<x<1}B.{x|0≤x≤1}C.{x|0<x≤4}D.{0,1}答案:D分析:根据集合的交运算即可求解.由B={x∈Z|0≤x≤4}得B={0,1,2,3,4},所以A∩B={0,1},故选:D11、已知A是由0,m,m2﹣3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m为()A.2B.3C.0或3D.0,2,3均可答案:B分析:由题意可知m=2或m2﹣3m+2=2,求出m再检验即可.∵2∈A,∴m=2 或m2﹣3m+2=2.当m=2时,m2﹣3m+2=4﹣6+2=0,不合题意,舍去;当m2﹣3m+2=2时,m=0或m=3,但m=0不合题意,舍去.综上可知,m=3.故选:B.12、设全集U={x∈Z||x|≤2},A={x|x+1≤0,x∈U},B={−2,0,2},则(∁U A)∪B=()A.{1}B.{0,2}C.{−2,0,1,2}D.(−1,2]∪{−2}答案:C分析:先求补集再求并集即可.因为U={x∈Z||x|≤2}={−2,−1,0,1,2},A={x|x+1≤0,x∈U}={−2,−1},所以∁U A={0,1,2},所以(∁U A)∪B={−2,0,1,2}.故选:C.13、下列各式中关系符号运用正确的是()A.1⊆{0,1,2}B.∅⊄{0,1,2}C.∅⊆{2,0,1}D.{1}∈{0,1,2}答案:C分析:根据元素和集合的关系,集合与集合的关系,空集的性质判断即可.根据元素和集合的关系是属于和不属于,所以选项A错误;根据集合与集合的关系是包含或不包含,所以选项D错误;根据空集是任何集合的子集,所以选项B错误,故选项C正确.故选:C.14、设x∈R,则“1<x<2”是“−2<x<2”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要答案:A分析:根据集合{x|1<x<2}是集合{x|−2<x<2}的真子集可得答案.因为集合{x|1<x<2}是集合{x|−2<x<2}的真子集,所以“1<x<2”是“−2<x<2”的充分不必要条件.故选:A小提示:名师点评本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断:(1)若p是q的必要不充分条件,则q对应集合是p对应集合的真子集;(2)p是q的充分不必要条件,则p对应集合是q对应集合的真子集;(3)p是q的充分必要条件,则p对应集合与q对应集合相等;(4)p是q的既不充分又不必要条件,q对的集合与p对应集合互不包含.15、已知p:0<x<1,那么p的一个充分不必要条件是()A.1<x<3B.−1<x<1C.13<x<34D.12<x<5答案:C分析:按照充分不必要条件依次判断4个选项即可.A选项:1<x<3⇏0<x<1,错误;B选项:−1<x<1⇏0<x<1,错误;C选项:13<x<34⇒0<x<1,0<x<1⇏13<x<34,正确;D选项:12<x<5⇏0<x<1,错误.故选:C.16、设集合A={x|−2<x<4},B={2,3,4,5},则A∩B=()A.{2}B.{2,3}C.{3,4}D.{2,3,4}答案:B分析:利用交集的定义可求A∩B.由题设有A∩B={2,3},故选:B .17、已知集合A={1,2,3},B={(x,y)|x∈A,y∈A,|x−y∣∈A}中所含元素的个数为()A.2B.4C.6D.8答案:C分析:根据题意利用列举法写出集合B,即可得出答案.解:因为A={1,2,3},所以B={(2,1),(3,1),(3,2),(1,2),(1,3),(2,3)},B中含6个元素.故选:C.18、命题“∃x>1,x2≥1”的否定是()A.∃x≤1,x2≥1B.∃x≤1,x2<1C.∀x≤1,x2≥1D.∀x>1,x2<1答案:D分析:根据含有一个量词的命题的否定,可直接得出结果.命题“∃x >1,x 2≥1”的否定是“∀x >1,x 2<1”,故选:D.19、设集合M ={x |0<x <4},N ={x |13≤x ≤5},则M ∩N =( )A .{x |0<x ≤13}B .{x |13≤x <4}C .{x |4≤x <5}D .{x |0<x ≤5}答案:B分析:根据交集定义运算即可因为M ={x|0<x <4},N ={x|13≤x ≤5},所以M ∩N ={x|13≤x <4},故选:B.小提示:本题考查集合的运算,属基础题,在高考中要求不高,掌握集合的交并补的基本概念即可求解.20、下列关系中,正确的是( )A .√3∈NB .14∈ZC .0∈{0}D .12∉Q答案:C分析:根据元素与集合的关系求解.根据常见的数集,元素与集合的关系可知,√3∈N ,14∈Z ,12∉Q 不正确,故选:C填空题21、设P 为非空实数集满足:对任意给定的x 、y ∈P (x 、y 可以相同),都有x +y ∈P ,x −y ∈P,xy∈P,则称P为幸运集.①集合P={−2,−1,0,1,2}为幸运集;②集合P={x|x=2n,n∈Z}为幸运集;③若集合P1、P2为幸运集,则P1∪P2为幸运集;④若集合P为幸运集,则一定有0∈P;其中正确结论的序号是________答案:②④解析:①取x=y=2判断;②设x=2k1∈P,y=2k2∈P判断;③举例P1={x|x=2k,k∈Z},P2= {x|x=3k,k∈Z}判断;④由x、y可以相同判断;①当x=y=2,x+y=4∉P,所以集合P不是幸运集,故错误;②设x=2k1∈P,y=2k2∈P,则x+y=2(k1+k2)∈A,x−y=2(k1−k2)∈A,xy=2k1⋅k2∈A,所以集合P是幸运集,故正确;③如集合P1={x|x=2k,k∈Z},P2={x|x=3k,k∈Z}为幸运集,但P1∪P2不为幸运集,如x=2,y= 3时,x+y=5∉P1∪P2,故错误;④因为集合P为幸运集,则x−y∈P,当x=y时,x−y=0,一定有0∈P,故正确;所以答案是:②④小提示:关键点点睛:读懂新定义的含义,结合“给定的x、y∈P(x、y可以相同),都有x+y∈P,x−y∈P,xy∈P”,灵活运用举例法.22、建党百年之际,影片《1921》《长津湖》《革命者》都已陆续上映,截止2021年10月底,《长津湖》票房收入已超56亿元,某市文化调查机构,在至少观看了这三部影片中的其中一部影片的市民中随机抽取了100人进行调查,得知其中观看了《1921》的有51人,观看了《长津湖》的有60人,观看了《革命者》的有50人,数据如图,则图中a=___________;b=___________;c=___________.答案: 9 8 10分析:根据韦恩图,结合看每部电影的人数可构造方程组求得结果.由题意得:{28+a +b +6=5135+a +c +6=6026+b +c +6=50,解得:{a =9b =8c =10.所以答案是:9;8;10.23、已知集合A ={x |x <−1,或x >2},B ={x |2a ≤x ≤a +3},若“x ∈A ”是“x ∈B ”的必要条件,则实数a 的取值范围是______.答案:(−∞,−4)∪(1,+∞)分析:根据题目条件可得B ⊆A ,对B 进行分类讨论求出实数a 的取值范围.因为“x ∈A ”是“x ∈B ”的必要条件,所以B ⊆A ,当B =∅时满足题意,即2a >a +3,所以a >3;当B ≠∅时,{2a ≤a +3a +3<−1或{2a ≤a +32a >2, 解得:a <−4或1<a ≤3;综上可得,实数a 的取值范围是(−∞,−4)∪(1,+∞).所以答案是:(−∞,−4)∪(1,+∞).24、已知全集U=Z,定义A⊙B={x|a⋅b,a∈A,b∈B},若A={1,2,3},B={−1,0,1},则∁U(A⊙B)______.答案:{x∈Z||x|≥4}分析:利用集合运算的新定义和补集运算求解.全集U=Z,定义A⊙B={x|a⋅b,a∈A,b∈B},A={1,2,3},B={−1,0,1}所以A⊙B={−3,−2,−1,0,1,2,3},所以∁U(A⊙B)={x||x|≥4,x∈Z}.所以答案是:{x||x|≥4,x∈Z}25、集合A={﹣1,2,4},B={2,m2},B⊆A,则m=___.答案:±2分析:根据B⊆A,得到集合B的元素都是集合A的元素,进而求出m的值.∵集合A={−1,2,4},B={2,m2},B⊆A,∴m2=4,解得m=±2.所以答案是:±2.26、已知集合A={x|−2≤x≤7},B={x|m+1≤x≤2m−1},若B⊆A,则实数m的取值范围是____________.答案:(−∞,4]分析:分情况讨论:当B=∅或B≠∅,根据集合的包含关系即可求解.当B=∅时,有m+1≥2m−1,则m≤2;当B≠∅时,若B⊆A,如图,则{m+1≥−2,2m−1≤7,m+1<2m−1,解得2<m≤4.综上,m的取值范围为(−∞,4].所以答案是:(−∞,4]27、全集U={x|x是不大于20的素数},若A∩B={3,5},A∩B={7,19},A∪B={2,17},则集合A=___________.答案:{3,5,11,13}解析:本题首先可根据素数的定义得出U={2,3,5,7,11,13,17,19},然后根据题意绘出韦恩图,最后根据韦恩图即可得出结果.因为全集U={x|x是不大于20的素数},所以U={2,3,5,7,11,13,17,19},因为A∪B={2,17},所以A∪B={3,5,7,11,13,19},因为A∩B={3,5},A∩B={7,19},所以可绘出韦恩图,如图所示:由韦恩图可知,A={3,5,11,13},所以答案是:{3,5,11,13}.小提示:本题考查根据集合运算结果求集合,考查素数的定义,素数是指在大于1的自然数中,只能被1和该数本身整除的数,考查韦恩图的应用,能否根据题意绘出韦恩图是解决本题的关键,考查数形结合思想,是中档题.28、已知集合A={−1,3,0},B={3,m2},若B⊆A,则实数m的值为__________.答案:0分析:解方程m2=0即得解.解:因为B⊆A,所以m2=−1(舍去)或m2=0,所以m=0.所以答案是:029、已知集合A={x|3≤x<7},C={x|x>a},若A⊆C,求实数a的取值范围_______.答案:(−∞,3)分析:根据集合的包含关系画出数轴即可计算.∵A⊆C,∴A和C如图:∴a<3.所以答案是:(−∞,3).30、已知集合A={x∈Z∣3∈Z},用列举法表示集合A,则A=__________.2−x答案:{−1,1,3,5}分析:根据集合的描述法即可求解.∵A={x∈Z∣3∈Z},2−x∴A={−1,1,3,5}所以答案是:{−1,1,3,5}解答题31、已知p:-1<x<3,q:k-2≤x≤k+5,若p是q的充分不必要条件,求实数k的取值范围.答案:{k|-2≤k≤1}.分析:根据充分不必要条件的定义列出不等式组,解得即可得出答案.解:∵p是q的充分不必要条件,∴p⇒q,q⇏p,∴{,解得-2≤k≤1,所以k的取值范围为{k|-2≤k≤1}.32、已知集合A={x|x2−ax+a2−19=0},集合B={x|x2−5x+6=0},集合C={x|x2+2x−8=0}.(1)若A∩B={2},求实数a的值;(2)若A∩B≠∅,A∩C=∅,求实数a的值.答案:(1)−3(2)−2分析:(1)求出集合B={2,3},由A∩B={2},得到2∈A,由此能求出a的值,再注意3∉A检验即可;(2)求出集合C={−4,2},由A∩B≠∅,A∩C=∅,得3∈A,由此能求出a,最后同样要注意检验.(1)因为集合A={x|x2−ax+a2−19=0},集合B={x|x2−5x+6=0}={2,3},且A∩B={2},所以2∈A,所以4−2a+a2−19=0,即a2−2a−15=0,解得a=−3或a=5.当a=−3时,A={x|x2+3x−10=0}={−5,2},A∩B={2},符合题意;当a=5时,A={x|x2−5x+6=0}={2,3},A∩B={2,3},不符合题意.综上,实数a的值为−3.(2)因为A={x|x2−ax+a2−19=0},B={2,3},C={x|x2+2x−8=0}={−4,2},且A∩B≠∅,A∩C=∅,所以3∈A,所以9−3a +a 2−19=0,即a 2−3a −10=0,解得a =−2或a =5.当a =−2时,A ={x |x 2+2x −15=0}={−5,3},满足题意;当a =5时,A ={x |x 2−5x +6=0}={2,3},不满足题意.综上,实数a 的值为−2.33、设α:m −1≤x ≤2m ,β:2≤x ≤4,m ∈R ,α是β的必要条件,但α不是β的充分条件,求实数m 的取值范围.答案:[2,3]分析:由题意可知α是β的必要不充分条件,可得出集合的包含关系,进而可得出关于实数m 的不等式组,由此可解得实数m 的取值范围.由题意可知,α是β的必要不充分条件,所以,{x |m −1≤x ≤2m }{x |2≤x ≤4},所以{m −1≤22m ≥4,解之得2≤m ≤3. 因此,实数m 的取值范围是[2,3].34、已知m >0,p:(x +1)(x −5)≤0,q:1−m ≤x ≤1+m .(1)若m =5,p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,求实数x 的取值范围;(2)若p 是q 的充分条件,求实数m 的取值范围.答案:(1){x|−4≤x <−1或5<x ≤6};(2)[4,+∞).分析:(1)由“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题,可得p 与q 一真一假,然后分p 真q 假,p 假q 真,求解即可;(2)由p 是q 的充分条件,可得[−1,5]⊆[1−m,1+m ],则有{m >01−m ≤−11+m ≥5,从而可求出实数m 的取值范围(1)当m=5时,q:−4≤x≤6,因为“p∨q”为真命题,“p∧q”为假命题,故p与q一真一假,若p真q假,则{−1≤x≤5x<−4或x>6,该不等式组无解;若p假q真,则{x<−1或x>5−4≤x≤6,得−4≤x<−1或5<x≤6,综上所述,实数的取值范围为{x|−4≤x<−1或5<x≤6};(2)因为p是q的充分条件,故[−1,5]⊆[1−m,1+m],故{m>01−m≤−11+m≥5,得m≥4,故实数m的取值范围为[4,+∞).35、已知集合A={x|2<x<4},B={x|a<x<3a}.(1)若A∩B={x|3<x<4},求实数a的值;(2)若A∩B=∅,求实数a的取值范围.答案:(1)3(2){a|a≤23或a≥4}分析:(1)根据交集结果直接判断即可.(2)按B=∅,B≠∅讨论,简单计算即可得到结果.(1)因为A∩B={x|3<x<4},所以a=3.(2)因为A ∩B =∅,所以可分两种情况讨论:B =∅,B ≠∅. 当B =∅时,有a ≥3a ,解得a ≤0;当B ≠∅时,有{a >0a ≥4或3a ≤2,解得a ≥4或0<a ≤23.综上,实数a 的取值范围是{a |a ≤23或a ≥4}.。
高中数学中常见的逻辑思维题分析在高中数学学习的过程中,逻辑思维题是一类常见且重要的题型。
这些题目要求学生通过运用逻辑推理和思维分析的能力,解决与数学相关的问题。
本文将对高中数学中常见的逻辑思维题进行分析和解答,并给出相应的解题思路和方法。
一、命题逻辑题命题逻辑题是高中数学中较为常见的一种逻辑思维题。
这类题目通常给出一系列的前提条件和结论,要求学生判断前提条件是否能推出该结论。
在解答命题逻辑题时,可以运用三种常用的推理方式:直接推理、间接推理和逆否推理。
1. 直接推理直接推理是指通过已知的前提条件直接得出结论的推理过程。
在解题时,首先要弄清楚给定的前提条件,然后根据这些条件进行逻辑推理,最终得出结论。
下面是一个例子:例题1:已知命题:“如果一个多边形是矩形,则它有四个直角。
”根据该命题的真假,判断以下命题的真假:命题A:“如果一个多边形有四个直角,则它是矩形。
”命题B:“如果一个多边形不是矩形,则它没有四个直角。
”解答:根据已知的前提条件,“如果一个多边形是矩形,则它有四个直角。
”可知该命题为真。
对于命题A和命题B,根据直接推理的思路,可以得出命题A为真,命题B为假。
因为给定的前提条件可以推出命题A的结论,而无法推出命题B的结论。
2. 间接推理间接推理是通过对先假设一个条件,再推出矛盾的结论,从而判断原命题的真假。
在解答命题逻辑题时,可以采用间接推理的方法,先假设原命题为假,然后通过逻辑推理得出不符合前提条件的结论,从而否定了原假设,即可得出原命题的真假。
例题2:已知命题:“如果一个整数是偶数,则它的平方也是偶数。
”根据该命题的真假,判断以下命题的真假:命题C:“如果一个整数的平方是奇数,则它本身也是奇数。
”命题D:“如果一个整数是奇数,则它的平方也是奇数。
”解答:假设命题C为假,即存在一个整数的平方是奇数,但它本身却是偶数。
根据已知命题,偶数的平方是偶数,所以根据间接推理,可得出矛盾的结论。
因此,原命题为真。
高中数学常用逻辑用语的解题方法归纳§1.2.常用逻辑用语一、知识导学1.逻辑联结词:“且”、“或”、“非”分别用符号“∧”“∨”“⌝”表示.2.命题:能够判断真假的陈述句.3.简单命题:不含逻辑联结词的命题4.复合命题:由简单命题和逻辑联结词构成的命题,复合命题的基本形式:p或q;p且q;非p5.四种命题的构成:原命题:若p则q;逆命题:若q则p;否命题:若p 则q ;逆否命题:若q 则p.6.原命题与逆否命题同真同假,是等价命题,即“若p则q”“若q 则p ” .7.反证法:欲证“若p则q”,从“非q”出发,导出矛盾,从而知“若p则非q”为假,即“若p则q”为真 .8.充分条件与必要条件:①p q :p是q的充分条件;q是p的必要条件;②p q :p是q的充要条件 .9.常用的全称量词:“对所有的”、“对任意一个”“对一切”“对每一个”“任给”等;并用符号“ ”表示.含有全称量词的命题叫做全称命题.10.常用的存在量词:“存在一个”、“至少有一个”、“有些”、“有一个”、“有的”、“对某个”;并用符号“∃”表示.含有存在量词的命题叫做特称命题.二、疑难知识导析1.基本题型及其方法(1)由给定的复合命题指出它的形式及其构成;(2)给定两个简单命题能写出它们构成的复合命题,并能利用真值表判断复合命题的真假;(3)给定命题,能写出它的逆命题、否命题、逆否命题,并能运用四种命题的相互关系,特别是互为逆否命题的等价性判断命题的真假.注意:否命题与命题的否定是不同的. (4)判断两个命题之间的充分、必要、充要关系;方法:利用定义(5)证明p的充要条件是q;方法:分别证明充分性和必要性(6)反证法证题的方法及步骤:反设、归谬、结论.反证法是通过证明命题的结论的反面不成立而肯定命题的一种数学证明方法,是间接证法之一.注:常见关键词的否定:关键词是都是(全是)>(<)至少有一个至多有一个任意存在否不不都是≤(≥)一个至少存任定 是 (全是) 也没有 有两个在 意2.全称命题与特称命题的关系: 全称命题p:)(,x p M x ∈∀,它的否定p ⌝:)(,x p M x ⌝∈∃;特称命题p:)(,x p M x ∈∃,它的否定p ⌝:)(,x p M x ⌝∈∀;即全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题.否定一个全称命题可以通过“举反例”来说明. 三、经典例题导讲[例1] 把命题“全等三角形一定相似”写成“若p 则q ”的形式,并写出它的逆命题、否命题与逆否命题.错解:原命题可改写成:若两个三角形全等,则它们一定相似.逆命题:若两个三角形相似,则它们全等. 否命题:若两个三角形不一定全等,则它们不一定相似.逆否命题:若两个三角形不一定相似,则它们不一定全等.错因:对“一定”的否定把握不准,“一定”的否定 “一定不”,在逻辑知识中求否定相当于求补集,而“不一定”含有“一定”的意思.对这些内容的学习要多与日常生活中的例子作比较,注意结合集合知识.因而否命题与逆否命题错了.正解:否命题:若两个三角形不全等,则它们不相似.逆否命题:若两个三角形不相似,则它们不全等.[例2] 将下列命题改写成“若p则q”的形式,并写出否命题.a>o时,函数y=ax+b的值随x 值的增加而增加.错解:原命题改为:若a>o时,x的值增加,则函数y=ax+b的值也随着增加.错因:如果从字面上分析最简单的方法是将a>o 看作条件,将“随着”看作结论,而x的值增加,y的值也增加看作研究的对象,那么原命题改为若a>o时,则函数y=ax+b的值随着x的值增加而增加,其否命题为若a≤o时,则函数y=ax+b 的值不随x值的增加而增加.此题错解在注意力集中在“增加”两个字上,将x值的增加当做条件,又不把a>o看作前提,就变成两个条件的命题,但写否命题时又没按两个条件的规则写,所以就错了.正解:原命题改为: a>o时,若x的值增加,则函数y=ax+b的值也随着增加.否命题为: a>o时,若x的值不增加,则函数y=ax+b的值也不增加.原命题也可改为:当x的值增加时,若a>o,,则函数y=ax+b的值也随着增加.否命题为:当x增加时,若a≤o,则函数y=ax+b的值不增加.[例3] 已知h>0,设命题甲为:两个实数a、b满足ha<-|1 -,命题乙为:两个实数a、b满足h <ba2且h-|1,那么b<A.甲是乙的充分但不必要条件 B.甲是乙的必要但不充分条件C.甲是乙的充要条件 D.甲是乙的既不充分也不必要条件错解:h--<-2(⇔h)1()1=<a2a+-⇔hbhbh-|1|b<-|1|,ha<关是都是>(<)至少至多任存键词(全是)有一个有一个意在否定不是不都是(全是)≤(≥)一个也没有至少有两个存在任意2.全称命题与特称命题的关系:全称命题p:)(,x pMx∈∀,它的否定p⌝:)(,xpMx⌝∈∃;特称命题p:)(,x pMx∈∃,它的否定p⌝:)(,xpMx⌝∈∀;即全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题.否定一个全称命题可以通过“举反例”来说明.三、经典例题导讲[例1] 把命题“全等三角形一定相似”写成“若p则q”的形式,并写出它的逆命题、否命题与逆否命题.错解:原命题可改写成:若两个三角形全等,则它们一定相似.逆命题:若两个三角形相似,则它们全等.否命题:若两个三角形不一定全等,则它们不一定相似.逆否命题:若两个三角形不一定相似,则它们不一定全等.错因:对“一定”的否定把握不准,“一定”的否定“一定不”,在逻辑知识中求否定相当于求补集,而“不一定”含有“一定”的意思.对这些内容的学习要多与日常生活中的例子作比较,注意结合集合知识.因而否命题与逆否命题错了.正解:否命题:若两个三角形不全等,则它们不相似.逆否命题:若两个三角形不相似,则它们不全等.[例2] 将下列命题改写成“若p则q”的形式,并写出否命题.a>o时,函数y=ax+b的值随x 值的增加而增加.错解:原命题改为:若a>o时,x的值增加,则函数y=ax+b的值也随着增加.错因:如果从字面上分析最简单的方法是将a>o 看作条件,将“随着”看作结论,而x的值增加,y的值也增加看作研究的对象,那么原命题改为若a>o时,则函数y=ax+b的值随着x的值增加而增加,其否命题为若a≤o时,则函数y=ax+b 的值不随x值的增加而增加.此题错解在注意力集中在“增加”两个字上,将x值的增加当做条件,又不把a>o看作前提,就变成两个条件的命题,但写否命题时又没按两个条件的规则写,所以就错了.正解:原命题改为: a>o时,若x的值增加,则函数y=ax+b的值也随着增加.否命题为: a>o时,若x的值不增加,则函数y=ax+b的值也不增加.原命题也可改为:当x的值增加时,若a>o,,则函数y=ax+b的值也随着增加.否命题为:当x增加时,若a≤o,则函数y=ax+b的值不增加.[例3] 已知h>0,设命题甲为:两个实数a、b满足h-,命题乙为:两个实数a、b满足h-|1a< <ba2且h-|1,那么b<A.甲是乙的充分但不必要条件 B.甲是乙的必要但不充分条件C.甲是乙的充要条件 D.甲是乙的既不充分也不必要条件错解:h<---2)1(⇔h)1(h<=b-⇔ha2ha+b-|1|b<-|1a<|,h故本题应选C.错因:(1)对充分、必要、充要条件的概念分不清,无从判断,凭猜测产生错误; (2)不能运用绝对值不等式性质作正确推理而产生错误. 正解:因为,11⎪⎩⎪⎨⎧<-<-h b h a 所以,11⎩⎨⎧<-<-<-<-h b h h a h 两式相减得h b a h 22<-<- 故h b a 2<-即由命题甲成立推出命题乙成立,所以甲是乙的必要条件. 由于⎪⎩⎪⎨⎧<-<-h b ha 22 同理也可得hb a 2<-因此,命题甲成立不能确定命题乙一定成立,所以甲不是乙的充分条件,故应选B.[例4] 已知命题甲:a+b ≠4, 命题乙:a 1≠且b 3≠,则命题甲是命题乙的 .错解:由逆否命题与原命题同真同假知,若a=1且b=3则a+b=4成立,所以命题甲是命题乙的充分不必要条件. 错因 :对命题的否定不正确.a 1≠且b 3≠的否定是a=1或b=3. 正解:当a+b ≠4时,可选取a=1,b=5,故此时a 1≠且b 3≠不成立(Θa=1). 同样,a 1≠,且b 3≠时,可选取a=2,b=2,a+b=4,故此时a+b=4. 因此,甲是乙的既不充分也不必要条件. 注:a 1≠且b 3≠为真时,必须a 1≠,b 3≠同时成立.[例5] 已知p 是r 的充分不必要条件,s 是r 的必要条件,q 是s 的必要条件,那么p 是q 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分析:本题考查简易逻辑知识. 因为p ⇒r ⇒s ⇒q 但r 成立不能推出p 成立,所以q p ⇒,但q 成立不能推出p 成立,所以选A 解:选A [例6] 已知关于x 的一元二次方程 (m∈Z) ① mx 2-4x +4=0 ② x 2-4mx +4m 2-4m -5=0求方程①和②都有整数解的充要条件. 解:方程①有实根的充要条件是,04416≥⨯⨯-=∆m 解得m ≤1.方程②有实根的充要条件是0)544(41622≥---=∆m m m ,解得.45-≥m ,.145Z m m ∈≤≤-∴而故m =-1或m =0或m =1.当m =-1时,①方程无整数解.当m=0时,②无整数解;当m=1时,①②都有整数.从而①②都有整数解m =1.反之,m =1①②都有整数解.∴①②都有整数解的充要条件是m =1.[例7] 用反证法证明:若a 、b 、c R ∈,且122+-=b a x ,122+-=c b y ,122+-=a c z ,则x 、y 、z 中至少有一个不小于0证明: 假设x 、y 、z 均小于0,即:0122<+-=b ax ----① ; 0122<+-=c by ----② ; 0122<+-=a c z ----③;①+②+③得0)1()1()1(222<-+-+-=++c b a z y x , 这与0)1()1()1(222≥-+-+-c b a 矛盾,则假设不成立,∴x 、y 、z 中至少有一个不小于0 [例8] 已知命题p :方程x mx +1=0有两个不等的负根;命题q :方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实根.若“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,求m 的取值范围.分析:“p 或q ”为真,则命题p 、q 至少有一个为真,“p 且q ”为假,则命题p 、q 至少有一为假,因此,两命题p 、q 应一真一假,即命题p 为真,命题q 为假或命题p 为假,命题q 为真.解: 若方程x 2+mx +1=0有两不等的负根,则⎩⎨⎧>>-=∆0042m m 解得m >2,即命题p :m >2若方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实根,则Δ=16(m -2)2-16=16(m 2-4m +3)<0 解得:1<m <3.即q :1<m <3.因“p 或q ”为真,所以p 、q 至少有一为真,又“p 且q ”为假,所以命题p 、q 至少有一为假,因此,命题p 、q 应一真一假,即命题p 为真,命题q 为假或命题p 为假,命题q 为真.∴⎩⎨⎧<<≤⎩⎨⎧≥≤>312312m m m m m 或或 解得:m ≥3或1<m ≤2.四、典型习题导练1.方程0122=++x mx 至少有一个负根,则( ) A.10<<m 或0<m B.10<<m C.1<m D.1≤m2.“0232>+-x x ”是“1<x 或4>x ”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3.三个数,,a b c 不全为0的充要条件是 ( )A.,,a b c 都不是0.B.,,a b c 中至多一个是0.C.,,a b c 中只有一个是0.D.,,a b c 中至少一个不是0.4.由命题p :6是12的约数,q :6是24的约数,构成的“p 或q ”形式的命题是:_ ___,“p 且q ”形式的命题是__ _,“非p ”形式的命题是__ _.5.若,a b R ∈,试从A.0ab =B.0a b +=C.220a b +=D.0ab >E.0a b +>F.220a b +> 中,选出适合下列条件者,用代号填空:(1)使,a b 都为0的充分条件是 ;(2)使,a b 都不为0的充分条件是 ;(3)使,a b 中至少有一个为0的充要条件是 ;(4)使,a b 中至少有一个不为0的充要条件是 .6.分别指出由下列各组命题构成的逻辑关联词“或”、“且”、“非”的真假. (1)p : 梯形有一组对边平行;q :梯形有一组对边相等.(2)p : 1是方程0342=+-x x 的解;q :3是方程0342=+-x x 的解.(3)p : 不等式0122>+-x x 解集为R ;q : 不等式1222≤+-x x 解集为.7.命题:已知a 、b 为实数,若x 2+ax +b ≤0 有非空解集,则a 2- 4b ≥0.写出该命题的逆命题、否命题、逆否命题,并判断这些命题的真假. 8.用反证法证明:若a 、b 、c 、d 均为小于1的正数,且x=4a(1-b),y=4b(1-c),z=4c(1-d),t=4d(1-a),则x 、y 、z 、t 四个数中,至少有一个不大于1.。