高二数学四种命题的相互关系
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四种命题及其关系一、四种命题的概念1. 原命题- 定义:若用p表示条件,q表示结论,则原命题为“若p,则q”,例如“若x = 1,则x^2=1”。
2. 逆命题- 定义:将原命题的条件和结论互换得到的命题,即“若q,则p”。
对于上面的例子,其逆命题为“若x^2=1,则x = 1”。
3. 否命题- 定义:将原命题的条件和结论都进行否定得到的命题,即“若¬ p,则¬q”。
对于“若x = 1,则x^2=1”,其否命题为“若x≠1,则x^2≠1”。
4. 逆否命题- 定义:将逆命题的条件和结论都进行否定得到的命题,即“若¬ q,则¬p”。
对于“若x = 1,则x^2=1”,其逆否命题为“若x^2≠1,则x≠1”。
二、四种命题之间的关系1. 原命题与逆命题- 关系:原命题的条件和结论是逆命题的结论和条件,它们之间是互逆的关系。
原命题为真时,逆命题不一定为真。
例如原命题“若a = 0,则ab=0”是真命题,其逆命题“若ab = 0,则a = 0”是假命题(因为当b = 0时,a可以不为0)。
2. 原命题与否命题- 关系:原命题与否命题是互否的关系,原命题为真时,否命题不一定为真。
例如原命题“若x>2,则x>1”是真命题,其否命题“若x≤slant2,则x≤slant1”是假命题。
3. 原命题与逆否命题- 关系:原命题与逆否命题是同真同假的关系。
例如原命题“若a = b,则a^2=b^2”是真命题,其逆否命题“若a^2≠ b^2,则a≠ b”也是真命题;原命题“若x = 1且y = 2,则x + y=3”是真命题,其逆否命题“若x + y≠3,则x≠1或y≠2”也是真命题。
4. 逆命题与否命题- 关系:逆命题与否命题是互为逆否的关系,所以它们也是同真同假的关系。
例如对于原命题“若p,则q”,其逆命题“若q,则p”和否命题“若¬ p,则¬q”,若逆命题为真,则否命题也为真;若逆命题为假,则否命题也为假。
庖丁巧解牛知识·巧学一、四种命题之间的关系互逆命题、互否命题与互为逆否命题都是说两个命题的关系,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、否命题或逆否命题.四种命题间的相互关系如下图所示.一般地,这四种命题的真假性,有且仅有下面四种情况:这四种命题的真假性的关系如下:两个命题若互为逆否命题,则它们具有相同的真假性;两个命题若互为逆命题或互为否命题,则它们的真假性没有关系.重点提示原命题为真,它的逆命题不一定为真;原命题为真,它的否命题不一定为真;原命题为真,它的逆否命题一定为真.二、间接证明有关问题由于原命题和它的逆否命题有相同的真假性,所以我们在直接证明某一问题有困难时,可以通过证明它的逆否命题为真命题,来间接地证明原命题为真命题,这种证明问题的方法叫做反证法.用反证法证明命题的一般步骤是:假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立;从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;由矛盾判断假设不正确,从而肯定命题的结论正确.联想发散反证法证明问题的类型(1)某些命题的结论是否定形式,如不是、不能、不存在等;(2)某些命题的结论以至少、至多、唯一等形式出现;(3)某些命题的结论的反面非常明显或结论的反面容易证明;(4)某些命题的直接证法较困难.有些命题,虽然其表面似乎不是以上形式,但本质上仍属以上形式,或很容易化归为以上形式的命题均可用反证法证明.问题·探究问题在证明问题时可以利用间接法,那么间接法可以证明哪些问题呢?可以得出什么矛盾呢?探究:(1)证明唯一性、无理性等问题可用反证法.(2)命题以否定的形式出现(如不存在、不相交等),并伴有“至少……”“不都……”“都不……”“没有……”等指示性词语,此时也可选用反证法.(3)若从正面考虑解决不好入手或比较麻烦,可以从命题的反面入手解决.(4)得出的矛盾一般有三种情况.一是与原命题的已知条件矛盾;二是与自身矛盾;三是与另一个已知的真命题(如定理、公理、定义、公式或与实际)相矛盾.典题·热题例1 列说法是否正确?为什么? (1)x 2=y 2⇔x=y ;(2)x 2≠y 2⇔x≠y 或x≠-y.思路分析:在(2)中,由于是不等量关系,不易判断,所以可以考虑判断它的逆否命题,在逆否命题中,不等关系就转化为等量关系了. 解:(1)显然不正确;(2)“x 2≠y 2⇔x≠y 或x≠-y”的逆否命题为:“x=y 且x=-y ⇔x 2=y 2”.我们可以看出x=y 且x=-y ⇒x 2=y 2,但x 2=y 2不能推出x=y 且x=-y ,从而逆否命题不正确. 故原命题不正确.即x 2≠y 2⇔x≠y 或x≠-y 不正确.深化升华 将不等关系通过转化为等量关系,有利于问题解决. 例2 判断命题“若m>0,则x 2+x-m=0有实数根”的逆否命题的真假.思路分析:可以直接进行逻辑推理判断,可以从逆否命题直接判断,也可以先判断原命题的真假,然后利用原命题与逆否命题等价使问题等价获解. 解:∵m>0,∴4m+1>0,方程x 2+x-m=0的判别式Δ=4m+1>0. ∴原命题“若m>0,则x 2+x-m=0有实数根”为真命题.因为原命题与它的逆否命题等价,所以“若m>0,则x 2+x-m=0有实数根”的逆否命题为真命题.例3 若a 、b 、c 均为实数,且a=x 2-2y+2π,b=y 2-2x+3π,c=z 2-2x+6π.求证:a 、b 、c 中至少有一个大于0.思路分析:本题主要考查用间接法证明问题,可以利用互为逆否命题两个命题的等价性间接证明.首先写出它的逆否命题,然后证明逆否命题正确. 证明:(用反证法)假设a 、b 、c 都不大于0,即a≤0,b≤0,c≤0,则a+b+c≤0. a+b+c=x 2-2y+2π+y 2-2z+3π+z 2-2x+6π =(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2+π-3.∵π-3>0且(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2≥0, ∴a+b+c>0.这与a+b+c≤0矛盾. 因此,a 、b 、c 中至少有一个大于0.深化升华 含有“至多、至少”类型的命题常用反证法证明.命题以否定的形式出现也可以选用反证法证明.例4 已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,a 、b ∈R .对命题“若a+b≥0,则f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)”. (1)写出其逆命题,判断其真假,并证明你的结论; (2)写出其逆否命题,判断其真假,并证明你的结论.思路分析:本题主要考查四种命题的定义.由于原命题和它的逆否命题有相同的真假性,所以在直接证明一个问题有困难时,可以通过证明它的逆否命题为真命题,间接地证明原命题为真命题.解:(1)逆命题:若f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),则a+b≥0.该逆命题为真命题. 用反证法证明: 假设a+b<0, 则a<-b,b<-a.∵f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,则f(a)<f(-b),f(b)<f(-a).∴f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b).这与题设相矛盾,∴逆命题为真.(2)逆否命题:若f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),则a+b<0,真命题.证明:∵a+b≥0,∴a≥-b,b≥-a.又∵f(x)在(-∞,+∞)上为增函数,∴f(a)≥f(-b),f(b)≥f(-a).∴f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).∴逆否命题为真.深化升华互为逆否命题的两个命题,在证明其中一个的真假性时,可转而去证明它的等价命题.。