高中数学北师大版选修11第一章细说“命题及其关系”知识详解素材
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解读四种命题的相互关系基本的逻辑知识及推理能力是同学们在日常生活和学习中认识问题、分析问题不可缺少的工具,然而四种命题的相互关系是逻辑知识的核心问题.因此理解掌握四种命题之间的相互关系非常有必要.一、要点精析1. 四种命题定义(1)在两个命题中,如果第一个命题.即原命题的条件是第二个命题的结论,且原命题的结论是第二个命题的条件,那么第二个命题就叫做原命题的逆命题.原命题的逆命题的形式可表示为:若q则p;(2)在两个命题中,如果一个命题的条件和结论分别是原命题的条件和结论的否定,那么这两个命题叫做互否命题.这个命题叫做原命题的否命题.否命题的形式可表示为:若非p则非q.(3)在两个命题中,如果一个命题的条件和结论分别是原命题的结论和条件的否定,那么这两个命题叫做互为逆否命题.这个命题叫做原命题的逆否命题.逆否命题的形式可表示为:若┐q则┐p.关于逆命题、否命题与逆否命题,也可作如下描述:交换原命题的条件和结论,所得的命题是原命题的逆命题;同时否定原命题的条件和结论,所得的命题是原命题的否命题;交换原命题的条件和结论,并且同时否定,所得的命题是原命题的逆否命题.2. 四种命题的相互关系互逆命题、互否命题与互为逆否命题都是说两个命题的关系,若把其中一个命题叫做原命题时,另一个命题就叫做原命题的逆命题、否命题与逆否命题.因此,四种命题之间的相互关系,可用下图表示:3.四种命题的转化四种命题之间存在着互为逆命题、互为否命题、互为逆否命题的逻辑关系.如原命题与逆命题、否命题与逆否命题互逆,原命题与否命题、逆命题与逆否命题互否,原命题与逆否命题、逆命题与否命题互为逆否.它们之间是可以任意转化的,关键是要分清命题的条件和结论,然后根据其定义转化即可.二、典例评析例1.设原命题是“当c>0时,若a>b ,则ac>bc”,写出它的逆命题、否命题与逆否命题.分析:“当c>0时”是大前提,写其他命题时应该保留,原命题的条件是a>b ,结论是ac>bc.解:逆命题:“当c >0时,若ac >bc ,则a >c .”;否命题:“当c >0时,若a ≤b ,则ac ≤bc ”;逆否命题:“当c >0时,若ac ≤bc ,则a ≤b ”.评注:找出命题的条件和结论是解题的关键.例2 分别写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题. ①14m >时, 210mx x -+=无实根; ②当a bc =0时,a =0或b =0或c =0.分析: 改造原命题成“若p 则q 形式”再分别写出其逆命题、否命题、逆否命题. 解答:①原命题:“若14m >,则210mx x -+=无实根”;逆命题:“若210mx x -+=无实根,则14m >”;否命题:“若14m ≤,则210mx x -+=有实根”;逆否命题:“若210mx x -+=有实根,则14m ≤”; ②原命题;“若abc =0,则a =0或b =0或c =0”;逆命题:“若a =0或b =0或c =0,则abc =0”;否命题:“若abc ≠0,则a ≠0且b≠0且c≠0”;(注意:“a =0或b =0或c =0”的否定形式是“a≠0且b≠0且c≠0”)逆否命题:“若a ≠0且b≠0且c≠0,则abc ≠0”.评注:在命题转化时,一定要分清元命题的条件和结论,特别要注意前提条件. 要掌握和应用好四种命题之间的关系,首先要学会四种命题之间的转化,各种命题的等价性,从而彻底理解四种命题的结构.给定一个命题“若P 则q ”,一定要正确理解并写出其否命题“若非P 则非q ”,逆命题为“若q 则p”,逆否命题为“若非q 则非p”.学习时根据需要正确的写出其意义相同的命题形式.。
逆否命题原命题为:若a,则b。
逆否命题为:若非b,则非a如果两个命题中一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件的否定,则这两个命题称互为逆否命题。
命题的否定只否结论。
一个命题为原命题,则和它互为逆否命题的命题为原命题的逆否命题。
原命题和逆否命题为等价命题.如果原命题成立,逆否命题成立.逆命题和否命题为等价命题,如果逆命题成立,否命题成立.名称定义命题:可以判断真假的语句叫做命题。
原命题为:若a,则b逆命题为:若b,则a否命题为:若非a,则非b逆否命题为:若非b,则非a互为逆否命题:如果两个命题中一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件的否定,则这两个命题称互为逆否命题。
命题的否定只否结论。
性质一个命题为原命题,则和它互为逆否命题的命题为原命题的逆否命题。
原命题和逆否命题为等价命题.如果原命题成立,逆否命题成立.逆命题和否命题为等价命题,如果逆命题成立,否命题成立.逻辑学认为命题与逆否命题是等价的,也就是命题真,则逆否命题也真。
命题同它的逆否命题等价是作为公理存在的,你既不能证明它正确也不能证明它错误.其实这个东西可以认为是公理.它和公理“排中律”是等价的。
我们数学的体系就是建立在这些公理之上.2逆否命题的滥用现实生活中存在许多对逆否逻辑的滥用,使用时须注意以下几点:1、逆否命题、逆命题、否命题概念适用的前提是原命题为复合命题,而非简单命题。
复合命题是由简单命题通过逻辑连接词互相连接而组成的。
简单命题难以区分前提和结论,其真假只能通过生活经验和客观事实加以判断。
例如:“我爱你”。
这个句子不能算作命题.因为是否“爱"的真假没有一个明确的判断标准。
如果“我爱你”是命题,那么它是一个简单命题。
我们可以把它等价转换为“若p,则q"的形式.再谈论其逆否命题。
(”我爱你“不具有排他性)等价转换为:若我存在,则至少存在一个爱你的人(或”若我存在,则存在我爱你“)。
逆否命题为:若不存在一个爱你的人,则我不存在(如果所有人都不爱你了,那么我也不存在了)。
命题教学目标: 1. 了解命题的概念,会判断一个命题的真假,并会将一个命题改写成“若p,则q”的形式2..熟练四种命题之间的关系,及四种命题的真假性之间的关系,并能利用四种命题真假性之间的内在联系进行推理论证3.培养学生简单推理的思维能力.教学重点: 1. 命题的改写2.四种命题之间的相互关系即真假性之间的联系教学难点: 1.命题概念的理解.2.利用真假性之间的内在联系进行推理论证.授课类型:新授课教具准备:多媒体课件.教学过程:一、导入新课(用ppt给出)思考:请判断下列语句的真假,能否看出这些语句的表达形式有什么特点?(1)若直线a∥b,则直线a和直线b无公共点;(2) 2 + 4 = 7;(3)垂直于同一条直线的两个平面平行;(4)若 x2 = 1 , 则 x = 1 ;(5)两个全等的三角形面积相等;(6)3能被2整除.引导学生归纳以上语句特点:1 都是陈述句2 可以判断真假,其中,(2)(4)(6)判断为假,其它3个判断为真。
二.新课教授1. 教学命题的概念:①命题: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(proposition). 强调,判断一个语句是不是命题关键是看它是否符合“是陈述句”和“可以判断真假”这两个条件.上述6个语句中,(1)(2)(3)(4)(5)(6)是命题.②真命题:判断为真的语句叫做真命题(true proposition);假命题:判断为假的语句叫做假命题(false proposition).上述5个命题中,(2)(4)(6)是假命题,其它3个都是真命题.③例1:判断下列语句中哪些是命题?是真命题还是假命题?、(1)空集是任何集合的子集;(2)若整数a是素数,则a是奇数;(3)对数函数是增函数吗?(4)若平面上两条直线不相交,则这两条直线平行(52 =-(6)x>15(学生自练→个别回答→教师点评)分析加固对命题概念的理解2. 将一个命题改写成“若p,则q”的形式:①具体分析例1中的(2)(4)就是一个“若p,则q”的命题形式,我们把其中的p叫做命题的条件,q叫做命题的结论. (这种命题也可写成“如果p,那么q”“只要p,就有q”等形式例2 指出下列命题的条件p和结论q:(会区分条件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.②数学中有一些命题虽然表面上不是“若p,则q”的形式,例如“垂直于同一条直线的两个平面平行”,但是把它的形式作适当改变,就可以写成“若p,则q”的形式:若两个平面垂直于同一条直线,则这两个平面平行.这样,它的条件和结论就很清楚了.也便于我们判断真假。
【关键字】素材充分条件与必要条件教材点拨一、充分条件命题的条件和结论是构成命题的两个部分,并且条件和结论可以互相转化。
当一个命题为假命题时,可以说条件不能推出结论;而当命题为真命题时,可以说由此条件能推出结论。
所以一个命题从条件和结论的角度看,条件与结论有着一定的关系,即:由条件能否推出结论?如果由命题的条件能推出结论,那么命题就是真命题,此时条件就叫结论的充分条件。
物理模型的直观解释:如图电路图,当开关A紧闭时,灯泡B亮,而当灯泡B亮时,开关A却不一定是紧闭的;即要使灯泡B亮,只要开关A紧闭着一个条件就够了,我们就称“开关A紧闭”是“灯泡B亮”的充分条件。
一般地,“若,则”是一个真命题,是指由通过推理可以得出,即由可推出,记作,那么,就称条件是结论的充分条件(sufficient condition)。
“若,则”是一个真命题,是指由通过推理可以得出,即由可推出,记作,那么,就称是的充分条件(sufficient condition)。
例如:①,那么,“”是“”成立的充分条件;②,那么,“”是“”成立的充分条件;③三边对应相等的两个三角形全等:“三边对应相等”是“两个三角形全等”的充分条件;④“”是函数为幂函数的充分条件;警示:充分条件就是某一个结论成立应该具备的条件,当命题具备此条件时,就可以得出此结论,或者要是此结论成立,只要具备此条件就够了,而当命题不具备此条件时,结论也有可能成立。
例如,当时,成立,但是,当时,也可以成立,即时,也成立,所以,是成立的充分条件,也是成立的充分条件。
【例】仿照示例改写下列命题,并判断条件是否为充分条件:示例:若,则,可以改写成:;是充分条件;(1)个位数字是0的自然数能被5整除;(2)对角线相等的四边形是矩形;(3)与同一平面所成的角相等的两条直线平行;(4)若定义域为的函数为奇函数,则解:(1)个位数字是0的自然数这个自然数能被5整除;是充分条件;(2)四边形的对角线相等这个四边形是矩形;不是充分条件;(3)两条直线与同一平面所成的角相等这两条直线平行;不是充分条件;(4)定义域为的函数为奇函数;是充分条件。
细说“命题及其关系“
有关命题及其关系,已经在近年许多省市的试卷中出现,往往和其他知识结合起来进行综合考查,多以选择题和填空题形式出现,偶而也有解答题。
学习命题及其关系,应注意理解一个命题和其他三个命题之间的关系,注意正确区分否命题与命题的否定,理解互为逆否命题之间的等价性及其在证明中的应用。
一、知识点精讲 1.命题
一般地,,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。
其中判断为真的命题叫做真命题,判断为假的命题叫做假命题。
说明:(1)并不是任何语句都是命题,只有那些能判断真假的语句才是命题。
一般来说,疑问句、祈使句、感叹句都不是命题;
(2)一个命题,一般可用一个小写英文字母表示,如:p 、q 、r 等。
2.命题的结构
在数学中,具有“若p 则q ”这种形式的命题是常见的,我们把这种形式命题中的p 叫做命题的条件,q 叫做命题的结论。
数学中有一些命题虽然表面上不是“若p 则q ”的形式,但是把它的表述作适当改变,也可以写成“若p 则q ”的形式。
3.四种命题
交换原命题的条件和结论,所得的命题是逆命题;同时否定原命题的条件和结论,所得的命题是否命题;交换原命题的条件和结论,并且同时否定,所得的命题是逆否命题。
这些结论用于写一个命题的逆命题、否命题与逆否命题十分方便。
4.四种命题的形式
用p 和q 分别表示原命题的条件和结论,用p ⌝
、q ⌝
分别表示p 和q 的否定,四种形式就是:
原命题:若p ,则q ,即p q ⇒; 逆命题:若q ,则p ,即q p ⇒; 否命题:若p ⌝
则q ⌝
,即p ⌝
⇒q ⌝
;
逆否命题:若q ⌝
则p ⌝
,即q ⌝
⇒p ⌝。
5.四种命题之间的关系
6.四种命题间真假命题的判断
一般地,四种命题的真假性,有且仅有下面四种情况:
说明:(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性; (2)两个命题互为逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系。
7.否命题与命题的否定
否命题与命题的否定是两个不同的概念,若p 表示命题,“非p ”叫做命题p 的否定。
如果原命题是“若p 则q ”的形式,,那么这个命题的否定是“若p 则非q ”,即只否定结论。
原命题的否定命题是“若非p ,则非q ”,即既否定条件,又否定结论。
二、范例剖析
例1 将下列命题改写成“若p 则q ”的形式,并写出它的逆命题、否命题与逆否命题。
(1)正数的平方根不等于0; (2)当2x =时,2
60x x +-=;
分析:首先分清条件p 和结论q ,然后写成“若p 则q ”的形式。
解析:(1)原命题:若a 是正数,则a 的平方根不等于零; 逆命题:若a 的平方根不等于零,则a 是正数; 否命题:若a 不是正数,则a 的平方根等于零; 逆否命题:若a 的平方根等于零,则a 不是正数。
(2)原命题:若2x =,则2
60x x +-=;
逆命题:若2
60x x +-=,则2x =; 否命题:若2x ≠,则2
60x x +-≠; 逆否命题:若2
60x x +-≠,则2x ≠。
评注:根据四种命题的定义来写,注意否命题与命题的否定的区别。
例2 判断命题“已知a 、x 为实数,若关于x 的不等式2
2
(21)20x a x a ++++≤的解集非空,则1a ≥”的逆否命题的真假。
分析:可以先写出原命题的逆否命题,直接判断其真假;也可以利用原命题与其逆否命题的等价关系,去判断原命题的真假;又问题涉及到不等式的解集,还可以利用集合的包含、相等关系求解。
解析:方法1:逆否命题:已知a 、x 为实数,如果1a <,关于x 的不等式
22(21)20x a x a ++++≤的解集为空集。
判断如下:
抛物线2
2
(21)2y x a x a =++++开口向上, 判别式2
2
(21)4(2)47a a a ∆=+-+=-。
∵1a <,∴470a -<,即抛物线2
2
(21)2y x a x a =++++与x 轴无交点, ∴关于x 的不等式2
2
(21)20x a x a ++++≤的解集为空集。
故逆否命题为真。
方法2:先判断原命题的真假。
∵a 、x 为实数,且关于x 的不等式2
2
(21)20x a x a ++++≤的解集非空, ∴2
2
(21)4(2)470a a a ∆=+-+=-≥,∴7
4
a ≥。
∵7
14
a ≥
>,∴原命题为真, 又∵原命题与其逆否命题等价,∴逆否命题为真。
方法3:利用集合的包含关系求解。
命题p :关于x 的不等式2
2
(21)20x a x a ++++≤有非空解集, 命题q :1a ≥。
∴p :{A a =关于x 的不等式2
2
(21)20x a x a ++++≤有实数集}
227
{(21)4(2)0}{}4
a a a a a =+-+≥=≥,
q :1a ≥。
∵A B ⊆,∴“若p ,则q ”为真,∴其逆否命题“若q ⌝
,则p ⌝
”为真, ∴原命题的逆否命题为真。
评注:该例是一道集合、不等式的解、二次函数的图象、四种命题的关系的综合题,通过一题多解,培养发散创新能力。