5逻辑联结词与四种命题
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常用逻辑用语—、命题1、命题的概念在数学中用语言、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做真命题,判断为假的语句叫做假命题.2、四种命题及其关系(1) 、四种命题(2) 、四种命题间的逆否关系(3) 、四种命题的真假关系**两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;*两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.、充分条件与必要条件1、定义1 .如果p? q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.2•如果p? q, q? p,则p是q的充要条件.2、四种条件的判断1.如果若p则q ”为真,记为p q,如果若p则q ”为假,记为p q .2.若p q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件3.判断充要条件方法:p q p q(1 )定义法:①p是q的充分不必要条件p q ②p是q的必要不充分条件p qp q p q③p是q的充要条件q p ④p是q的既不充分也不必要条件p q(2)集合法:设P={p}, Q={q},①若P Q,则p是q的充分不必要条件,q是p的必要不充分条件②若P=Q,则p是q的充要条件(q也是p的充要条件).③若P g.Q且Q ^ P,则p是q的既不充分也不必要条件.(3)逆否命题法:①q是p的充分不必要条件p是q的充分不必要条件②q是p的必要不充分条件p是q的充分不必要条件③q是p的充分要条件p是q的充要条件④q是p的既不充分又不必要条件p是q的既不充分又不必要条件三、简单的逻辑联结词⑴命题中的且”或”非”叫做逻辑联结词.①用联结词且”联结命题p和命题q,记作p A q,读作p且q”.②用联结词或”联结命题p和命题q,记作p V q,读作p或q”.③对一个命题p全盘否定,就得到一个新命题,记作?p,读作非p”或p的否定(2)简单复合命题的真值表:*p A q:p、q有一假为假, *p V q:一真为真, .四、量词1、全称量词与存在量词(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)全称量词用符号?”表示;存在量词用符号? ”表示.2全称命题与特称命题(1) 含有全称量词的命题叫全称命题:对M中任意一个x,有p(x)成立”可用符号简记为?x€ M, p(x),读作对任意x属于M,有p(x)成立”.(2) 含有存在量词的命题叫特称命题:存在M中的一个x o,使p(x o)成立"可用符号简记为?x o€ M , P(x o),读作存在M中的兀素x o,使p(x o)成立”3 命题的否定(1) 含有量词命题的否定全称命题p:x M , p(x) 的否定p:x M, p x ;全称命题的否定为存在命题存在命题p:x M, p x 的否定p:x M , p x ;存在命题的否定为全称命题其中p x p (x)是一个关于x的命题.(2) 含有逻辑连接词命题的否定“p 或q ”的否定:“ p 且q” ;p且q ”的否定:“ p或q”(3) “若p则q “命题的否定:只否定结论特别提醒:命题的“否定”与“否命题”是不同的概念,命题的否定:只否定结论;否命题:全否对命题p的否定(即非p)是否定命题p所作的判断,而否命题”是若p则q ”。
§.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.。
知识点一 命题及四种命题1、命题的概念在数学中用语言、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.注意:命题必须是陈述句,疑问句、祈使句、感叹句 都不是命题。
2.四种命题及其关系(1)四种命题间的相互关系.(2)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,它们的真假性无关.注意:(补充)1、一个命题不可能同时既是真命题又是假命题 原词语 等于(=) 大于(>) 小于(<)是 否定词语 不等于(≠) 不大于(≤) 不小于(≥)不是 原词语 都是 至多有一个 至多有n 个或 否定词语 不都是 至少有两个 至少有n+1个且 原词语 至少有一个 任意两个 所有的任意的 否定词语 一个也没有 某两个 某些某个 知识点二 充分条件与必要条件1、充分条件与必要条件的概念(1)充分条件:q p ⇒ 则p 是q 的充分条件即只要有条件p 就能充分地保证结论q 的成立, 亦即要使q 成立,有p 成立就足够了,即有它即可。
(2)必要条件: q p ⇒ 则q 是p 的必要条件q p ⇒⇔q p ⌝⇒⌝ 即没有q 则没有p ,亦即q 是p 成立的必须要有的条件,即无它不可。
(补充)(3)充要条件q p ⇒且q p ⇒即p q ⇔ 则p 、q 互为充要条件(既是充分又是必要条件) “p 是q 的充要条件”也说成“p 等价于q ”、“q 当且仅当p ”等(补充)2、充要关系的类型 (1)充分但不必要条件定义:若q p ⇒,但p q ⇒/,则p 是q 的充分但不必要条件; (2)必要但不充分条件定义:若p q ⇒,但q p ⇒/,则p 是q 的必要但不充分条件 (3)充要条件定义:若 q p ⇒,且 p q ⇒,即p q ⇔,则p 、q 互为充要条件; (4)既不充分也不必要条件定义:若q p ⇒/,且p q ⇒/,则p 、q互为既不充分也不必要条件. 3、判断充要条件的方法:①定义法;②集合法;③逆否法(等价转换法).逆否法----利用互为逆否的两个命题的等价性集合法----利用集合的观点概括充分必要条件 若条件p 以集合A 的形式出现,结论q 以集合B 的形式出现,则借助集合知识,有助于充要条件的理解和判断.(1)若⊂≠A B ,则p 是q 的充分但不必要条件(2)若⊂≠B A ,则p 是q 的必要但不充分条件 (3)若B A =,则p 是q 的充要条件(4)若B A ⊂/,且B A ⊃/,则p 是q 的既不必要也不充分条件 (补充)简记作----若A 、B 具有包含关系,则(1)小范围是大范围的充分但不必要条件(2)大范围是小范围的必要但不充分条件二、例题分析(一)四种命题及其相互关系例1.(1) 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 都不是偶数例1.(2)下列命题中正确的是( )①“若a ≠0,则ab ≠0”的否命题;②“正多边形都相似”的逆命题; ③“若m>0,则x2+x -m =0有实根”的逆否命题;④“若x -123是有理数,则x 是无理数”的逆否命题.A .①②③④ B .①③④ C .②③④ D .①④例1.(3) 原命题为“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( )A .真,假,真 B .假,假,真 C .真,真,假 D .假,假,假 问题2四种命题间关系的两条规律(1)逆命题与否命题互为逆否命题; 互为逆否命题的两个命题同真假.(2)当判断一个命题的真假比较困难时,可转化为判断它的逆否命题的真假.同时要关注“特例法”的应用.例2.(1)已知a ,b ,c ∈R ,命题“若a b c ++=3,则222a b c ++≥3”的否命题是( )(A)若a+b+c ≠3,则222a b c ++<3 (B)若a+b+c=3,则222a b c ++<3(C)若a+b+c ≠3,则222a b c ++≥3 (D)若222a b c ++≥3,则a+b+c=3 例2.)命题:“若0xy =,则0x =或0y =”的否定是:________注意:命题的否定与否命题的区别(二)充要条件的判断与证明例1.(1)(补充) (07湖北)已知p 是r 的充分条件而不是必要条件,q 是r 的充分条件,s 是r 的必要条件,q 是s 的必要条件。
逻辑联结词、四种命题、充分条件与必要条件1. 主要内容:命题、真命题、假命题的概念,逻辑连接词、简单命题、复合命题的概念、复合命题的真值表,四种命题、四种命题的关系,反证法、充分条件、必要条件的概念、充分条件的判断。
2. 重点:判断复合命题真假的方法,四种命题的关系,关于充要条件的判断。
3. 难点:逻辑连结词的理解与日常用语的区别,反证法的理解和应用,关于充要条件的判断。
【例题选讲】例1. 分别指出下列复合命题的形式及构造的简单命题。
(1)小李是老师,小赵也是老师。
(2)1是合数或质数。
(3)他是运动员兼教练员。
(4)不仅这些文学作品艺术上有缺点,而且政治上有错误。
解:(1)这个命题是p且q的形式,其中p:小李是老师,q:小赵是老师。
(2)这个命题是p或q的形式,其中p:1是合数,q:1是质数。
(3)这个命题是p且q的形式,其中,p:他是运动员,q:他是教练员。
(4)这个命题是p且q的形式,其中,p:这些文学作品艺术上有缺点,q:这些文学作品政治上有错误。
小结:正确理解逻辑联结词“或”“且”“非”的含义是解题的关键。
应根据组成上述各复合命题的语句中所出现的逻辑联结词,或语句的意义确定复合命题的形式。
例2. 已知p:方程x2+mx+1=0有两个不等的负根;q:方程4x2+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。
解:若方程4x2+4(m-2)x+1=0无实根,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p 、q 至少有一为假,因此,p 、q 两命题应一真一假,即p 为真,q 为假或p 为假,q 为真。
∴或或m m m m m >≤≥⎧⎨⎩≤<<⎧⎨⎩213213解得:或。
m m ≥<≤312小结:由简单命题的真假可根据真值表来判断复合命题的真假。
反过来,由复合命题的真假也应能准确断定构成此复合命 题的简单命题的真假情况,简单命题的真假也应由真值表来判断。