(新)高中数学第一章常用逻辑用语1_1命题及其关系浅谈命题的否定及其应用素材新人教A版选修2-11
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欧几里得几何原本1 基本信息作者:欧凡里得著兰纪正,朱恩宽译欧几里得几何原本出版社:陕西科学技术出版社ISBN:9787536903579出版时间:2003—06-01版次:2ﻫ页数:673装帧:精装ﻫ开本:32开2 内容简介《欧几里得几何原本》的重要性并不在于书中提出的哪一条定理。
书中提出的几乎所有的定理在欧几里德之前就已经为人知晓,使用的许多证明亦是如此.欧几里得的伟大贡献在于他将这些材料做了整理,并在书中作了全面的系统阐述。
这包括首次对公理和公设作了适当的选择(这是非常困难的工作,需要超乎寻常的判断力和洞察力).然后,他仔细地将这些定理做了安排,使每一个定理与以前的定理在逻辑上前后一致。
在需要的地方,他对缺少的步骤和木足的证明也作了补充.值得一提的是,《欧几里得几何原本》虽然基本上是平面和立体几何的发展,也包括大量代数和数论的内容。
《欧几里得几何原本》作为教科书使用了两千多年。
在形成文字的教科书之中,无疑它是最成功的。
欧几里得的杰出工作,使以前类似的东西黯然失色。
该书问世之后,很快取代了以前的几何教科书,而后者也就很快在人们的记忆中消失了。
《欧几里得几何原本》是用希腊文写成的,后来被翻译成多种文字.它首版于1482年,即谷登堡发明活字印刷术3O多年之后。
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)。
1.1.2 四种命题1.1.3 四种命题间的相互关系学习目标:1.了解四种命题的概念,能写出某命题的逆命题、否命题和逆否命题.(重点)2.知道四种命题之间的相互关系以及真假性之间的联系.(易混点)3.会利用命题的等价性解决问题.(难点)[自主预习·探新知]1.四种命题的概念及表示形式名称定义表示形式互逆命题对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,那么这样的两个命题叫做互逆命题.其中一个命题叫做原命题,另一个叫做原命题的逆命题.原命题为“若p,则q”;逆命题为“若q,则p”互否命题对于两个命题,其中一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否定和结论的否定,这样的两个命题叫做互否命题.如果把其中的一个命题叫做原命题,那么另一个叫做原命题的否命题原命题为“若p,则q”;否命题为“若p,则q”互为逆否命题对于两个命题,其中一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结论的否定和条件的否定,这样的两个命题叫做互为逆否命题.如果把其中的一个命题叫做原命题,那么另一个叫做原命题的逆否命题原命题为“若p,则q”;逆否命题为“若q,则p”2.四种命题间的相互关系(1)四种命题之间的关系(2)四种命题间的真假关系原命题逆命题否命题逆否命题真真真真真假假真假真真假假假假假由上表可知四种命题的真假性之间有如下关系: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.思考:(1)“a=b=c=0”的否定是什么?(2)在原命题,逆命题、否命题和逆否命题四个命题中.真命题的个数会是奇数吗?[提示](1)“a=b=c=0”的否定是“a,b,c至少有一个不等于0”.(2)真命题的个数只能是0,2,4,不会是奇数.[基础自测]1.思考辨析(1)命题“若p,则q”的否命题为“若p,则q”.( )(2)同时否定原命题的条件和结论,所得的命题是否命题.( )(3)命题“若A∩B=A,则A∪B=B”的逆否命题是“若A∪B≠B,则A∩B≠A”.[答案](1)×(2)√(3)√2.命题“若一个数是负数,则它的相反数是正数”的逆命题是( )A.“若一个数是负数,则它的相反数不是正数”B.“若一个数的相反数是正数,则它是负数”C.“若一个数不是负数,则它的相反数不是正数”D.“若一个数的相反数不是正数,则它不是负数”B[根据逆命题的定义知,选B.]3.命题“若m=10,则m2=100”与其逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中,真命题是( )【导学号:97792008】A.原命题、否命题B.原命题、逆命题C.原命题、逆否命题D.逆命题、否命题C[原命题正确,则逆否命题正确,逆命题不正确,从而否命题不正确.故选C.][合作探究·攻重难]四种命题把下列命题改写成“若p,则q”的形式,并写出它们的逆命题、否命题和逆否命题.(1)相似三角形对应的角相等;(2)当x>3时,x2-4x+3>0;(3)正方形的对角线互相平分.[解](1)原命题:若两个三角形相似,则这两个三角形的三个角对应相等;逆命题:若两个三角形的三个角对应相等,则这两个三角形相似;否命题:若两个三角形不相似,则这两个三角形的三个角对应不相等;逆否命题:若两个三角形的三个角对应不相等,则这两个三角形不相似.(2)原命题:若x>3,则x2-4x+3>0;逆命题:若x2-4x+3>0,则x>3;否命题:若x≤3,则x2-4x+3≤0;逆否命题:若x2-4x+3≤0,则x≤3.(3)原命题:若一个四边形是正方形,则它的对角线互相平分;逆命题:若一个四边形对角线互相平分,则它是正方形;否命题:若一个四边形不是正方形,则它的对角线不互相平分;逆否命题:若一个四边形对角线不互相平分,则它不是正方形.[规律方法] 1.写出一个命题的逆命题,否命题,逆否命题的方法(1)写命题的四种形式时,首先要找出命题的条件和结论,然后写出命题的条件的否定和结论的否定,再根据四种命题的结构写出所求命题.(2)在写命题时,为了使句子更通顺,可以适当地添加一些词语,但不能改变条件和结论.2.写否命题时应注意一些否定词语,列表如下:原词语等于(=)大于(>)小于(<)是都是至多有一个否定词语不等于(≠)不大于(≤)不小于(≥)不是不都是至少有两个原词语至少有一个至多有n个任意的任意两个所有的能否定词语一个也没有至少有(n+1)个某一个(确定的)某两个某些不能1.(1)命题“若y =kx ,则x 与y 成正比例关系”的否命题是( )【导学号:97792009】A .若y ≠kx ,则x 与y 成正比例关系B .若y ≠kx ,则x 与y 成反比例关系C .若x 与y 不成正比例关系,则y ≠kxD .若y ≠kx ,则x 与y 不成正比例关系D [条件的否定为y ≠kx ,结论的否定为x 与y 不成比例关系,故选D.] (2)命题“若ab ≠0,则a ,b 都不为零”的逆否命题是________.若a ,b 至少有一个为零,则ab =0 [“ab ≠0”的否定是“ab =0”,“a ,b 都不为零”的否定是“a ,b 中至少有一个为零”,因此逆否命题为“若a ,b 至少有一个为零,则ab =0”.]四种命题的关系及真假判断(1)对于原命题:“已知a 、b 、c ∈R ,若a >b ,则ac 2>bc 2”,以及它的逆命题、否命题、逆否命题,在这4个命题中,真命题的个数为( )A .0个B .1个C .2个D .4个(2)判断命题“若a ≥0,则x 2+x -a =0有实根”的逆否命题的真假. [思路探究] (1)只需判断原命题和逆命题的真假即可. (2)思路一 写出原命题的逆否命题→判断其真假 思路二 原命题与逆否命题同真同假即等价关系→判断原命题的真假→得到逆否命题的真假[解析] (1)当c =0时,ac 2>bc 2不成立,故原命题是假命题,从而其逆否命题也是假命题;原命题的逆命题为“若ac 2>bc 2,则a >b ”是真命题,从而否命题也是真命题,故选C.[答案] C(2)法一:原命题的逆否命题:若x 2+x -a =0无实根,则a <0. ∵x 2+x -a =0无实根,∴Δ=1+4a <0,解得a <-14<0,∴原命题的逆否命题为真命题.法二:∵a ≥0,∴4a ≥0,∴对于方程x 2+x -a =0,根的判别式Δ=1+4a >0,∴方程x2+x-a=0有实根,故原命题为真命题.∵原命题与其逆否命题等价,∴原命题的逆否命题为真命题.[规律方法]判断命题真假的方法1解决此类问题的关键是牢记四种命题的概念,正确地写出所涉及的命题,判定为真的命题需要简单的证明,判定为假的命题要举出反例加以验证.2原命题与它的逆否命题同真同假,原命题的否命题与它的逆命题同真同假,故二者只判断一个即可.[跟踪训练]2.判断下列四个命题的真假,并说明理由.(1)“若x+y=0,则x,y互为相反数”的否命题;(2)“若x>y,则x2>y2”的逆否命题;(3)“若x≤3,则x2-x-6>0”的否命题;(4)“对顶角相等”的逆命题.[解](1)命题“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题为“若x,y互为相反数,则x+y=0”,则逆命题为真命题,因为原命题的逆命题和否命题具有相同的真假性,所以“若x+y=0,则x,y互为相反数”的否命题是真命题.(2)令x=1,y=-2,满足x>y,但x2<y2,所以“若x>y,则x2>y2”是假命题,因为原命题与其逆否命题具有相同的真假性,所以“若x>y,则x2>y2”的逆否命题也是假命题.(3)该命题的否命题为“若x>3,则x2-x-6≤0”,令x=4,满足x>3,但x2-x-6=6>0,不满足x2-x-6≤0,则该否命题是假命题.(4)该命题的逆命题为“相等的角是对顶角”是假命题,如等边三角形的任意两个内角都相等,但它们不是对顶角.等价命题的应用1.当一个命题的条件与结论以否定形式出现时,为了研究方便,我们可以研究哪一个命题?提示:一个命题与其逆否命题等价,我们可研究其逆否命题.2.在证明“若m2+n2=2,则m+n≤2”时,我们也可以证明哪个命题成立.提示:根据一个命题与其逆否命题等价,我们也可以证明“若m+n>2,则m2+n2≠2”成立.(1)命题“对任意x∈R,ax2-2ax-3>0不成立”是真命题,则实数a的取值范围是________.(2)证明:已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,a,b∈R,若f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),则a+b≥0.【导学号:97792010】[思路探究] (1)根据其逆否命题求解.(2)证明其逆否命题成立.[解析](1)∵命题“对任意x∈R,ax2-2ax-3>0不成立”等价于“对任意x∈R,ax2-2ax-3≤0恒成立”,若a=0,则-3≤0恒成立,∴a=0符合题意.若a≠0,由题意知{a<0Δ=4a2+12a≤0,即{a<0-3≤a≤0,∴-3≤a<0综上知,a的取值范围是-3≤a≤0.[答案][-3,0](2)证明原命题的逆否命题为“已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,a,b∈R,若a+b<0,则f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b)”.若a+b<0,则a<-b,b<-a.又∵f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,∴f(a)<f(-b),f(b)<f(-a),∴f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b).即原命题的逆否命题为真命题.∴原命题为真命题.[规律方法] 1.若一个命题的条件或结论含有否定词时,直接判断命题的真假较为困难,这时可以转化为判断它的逆否命题.2.当证明一个命题有困难时,可尝试证明其逆否命题成立.3.证明:若a2-4b2-2a+1≠0,则a≠2b+1.[证明]“若a2-4b2-2a+1≠0,则a≠2b+1”的逆否命题为“若a=2b+1,则a2-4b2-2a+1=0”.∵a=2b+1,∴a2-4b2-2a+1=(2b+1)2-4b2-2(2b+1)+1=4b2+1+4b-4b2-4b-2+1=0.∴命题“若a=2b+1,则a2-4b2-2a+1=0”为真命题.由原命题与逆否命题具有相同的真假性可知,原命题得证.[当堂达标·固双基]1.命题“若a∉A,则b∈B”的逆命题是( )A.若a∉A,则b∉B B.若a∈A,则b∉BC.若b∈B,则a∉A D.若b∉B,则a∉AC[“若p,则q”的逆命题是“若q,则p”,所以本题的逆命题是“若b∈B,则a∉A”.]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<3B.若a+b+c=3,则a2+b2+c2<3C.若a+b+c≠3,则a2+b2+c2≥3D.若a2+b2+c2≥3,则a+b+c=3A[同时否定命题的条件与结论,所得命题就是原命题的否命题,故选A.]3.命题“若a>-3,则a>-6”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为 ( )A.1 B.2 C.3 D.4B[原命题是真命题,从而其逆否命题是真命题,其逆命题是“若a>-6,则a>-3”,是假命题,从而其否命题也是假命题,故真命题的个数是2.]4.命题“若m>1,则mx2-2x+1=0无实根”的等价命题是________.【导学号:97792011】若mx2-2x+1=0有实根,则m≤1[原命题的等价命题是其逆否命题,由定义可知其逆否命题为:“若mx2-2x+1=0有实根,则m≤1”.]5.已知命题p:“若ac≥0,则二次不等式ax2+bx+c>0无解”.(1)写出命题p的否命题;(2)判断命题p的否命题的真假.[解] (1)命题p的否命题为:“若ac<0,则二次不等式ax2+bx+c>0有解”.(2)命题p的否命题是真命题.判断如下:因为ac<0,所以-ac>0⇒Δ=b2-4ac>0⇒二次方程ax2+bx+c=0有实根⇒ax2+bx+c>0有解,所以该命题是真命题.。
第一章常用逻辑用语1.1 命题及其关系1、命题(1)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。
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)“若p,则q”形式的命题中的p称为命题的条件,q称为命题的结论。
2、四种命题(1)对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,那么我们把这样的两个命题叫做互逆命题。
其中一个命题叫做原命题(“若p,则q”),另一个叫做原命题的逆命题(“若q,则p”)。
(2)对于两个命题,其中一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否定和结论的否定,我们把这样的两个命题叫做互否命题。
如果把其中一个命题叫做原命题,那么另一个叫做原命题的否命题(“若p⌝,则q⌝”)。
(3)对于两个命题,其中一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结论的否定和条件的否定,我们把这样的两个命题叫做互为逆否命题。
如果把其中的一个命题叫做原命题,那么另一个叫做原命题的逆否命题(“若q⌝,则p⌝”)。
3、四种命题间的相互关系例1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)指数函数是增函数吗?(4)若空间中两条直线不相交,则这两条直线平行;(5)2)2-;(2=(6)15x。
>例2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。
例3将下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断真假:(1)垂直于同一条直线的两条直线平行;(2)负数的立方是负数;(3)对顶角相等。
例4证明:若022=x,则0=+yx。
-y1.2 充分条件与必要条件1、充分条件与必要条件一般地,“若p,则q”为真命题,是指由p通过推理得出q。
这是,我们就说,由p可推出q,记作qp⇒,并且说p是q的充分条件,q是p的必要条件。
2、充要条件一般地,如果既有qq⇒,就记作qp⇔。
1。
2.2“非"(否定)课堂探究探究一“⌝p”形式的命题及其真假判断“非"是由日常用语中的“不是”“全盘否定”“问题的反面”等抽象而来的,可以用“非”定义集合A在全集U中的补集.U A={x∈U|⌝(x∈A)}={x∈U|x A}.“p"与“⌝p"真假不同,一个为真,另一个必定为假,它们互为否定,且有⌝(⌝p)=p.【典型例题1】写出下列命题p的否定,并判断其真假:(1)p:周期函数都是三角函数;(2)p:偶函数的图象关于y轴对称;(3)p:若x2-x≠0,则x≠0,且x≠1。
思路分析:要写出命题的非(否定),需要对其正面叙述的词语进行否定,然后根据真值表进行真假判断.解:(1)⌝p:周期函数不都是三角函数.命题p是假命题,⌝p是真命题.(2)⌝p:偶函数的图象不关于y轴对称,命题p是真命题,⌝p是假命题.(3)⌝p:若x2-x≠0,则x=0或x=1.命题p是真命题,⌝p是假命题.规律小结下表是一些常用词语和它们的否定词语,理解它们对于今后解决问题大有帮助。
解答存在性命题与全称命题的否定问题:(1)改变量词,把存在量词改为恰当的全称量词或把全称量词改为恰当的存在量词;(2)否定性质,把原命题中的“p(x)成立”改为“⌝p(x)成立”.【典型例题2】写出下列命题的否定,并判断其真假:(1)p:∃x∈R,x2+1<0;(2)q:每一个对角互补的四边形有外接圆;(3)r:有些菱形的对角线互相垂直;(4)s:所有能被3整除的整数是奇数.思路分析:命题p,r是存在性命题,按存在性命题的否定形式进行否定即可.命题q,s是全称命题,按全称命题的否定形式进行否定即可.解:(1)⌝p:∀x∈R,x2+1≥0。
(真)(2)⌝q:有些对角互补的四边形没有外接圆.(假)(3)⌝r:所有菱形的对角线不互相垂直.(假)(4)⌝s:有些能被3整除的整数不是奇数.(真)探究三易错辨析易错点否定不全面【典型例题3】若“∃x∈错误!,sin x+错误!cos x<m”为假命题,则实数m的取值范围是__________.错解:由于“∃x∈错误!,sin x+错误!cos x<m"为假命题,则其否定“∀x∈错误!,sin x+错误!cos x>m”为真命题.令f(x)=sin x+错误!cos x=2sin错误!,x∈错误!,可知f(x)在错误!上是增函数,在错误!上是减函数,且f(0)=错误!,f错误!=1,所以f(x)min =1。
有关“命题”的几个问题写出命题P“所有的分数都是无理数”的非P命题,大部分同学会写成“所有的分数都不是无理数”,这显然是错误的,但是新教材中没有讲清楚这类含量词的命题的否定形式,现在对“简易逻辑”教学中的几个问题作一论述。
一、关于命题概念:新教材中只说:可以判断真假的语句叫做命题。
正确的命题叫真命题;错误的命题叫假命题.例如“12〉5”“3是12的约数”是真命题,“0.5是整数”是假命题;“x 〉5”不是命题.那么对“x 〉5”有如下几个问题:问题1:它不是命题是什么呢?这种需要根据前提才能判断真假的判断句叫条件命题。
(教参上称为开语句),如“x >5”就是条件命题,它的真假要根据x的值来确定。
而含有逻辑联结词的式子都可叫做逻辑表达式。
逻辑表达式的真假由题设条件决定。
如当x=6时,x 〉5为真,当x=2时,x >5为假.问题2:命题是怎样构成的?一个完整的命题必由主项,谓项,量词和判断词四部分构成.例如命题“所有实数的绝对值都是正数”的主项是“实数的绝对值”,谓项“正数",量词是“所有",判断词是“都是”。
问题3:命题是怎样分类的?根据量词的不同,命题可分为单称命题,特称命题和全称命题.单称命题的主项是单独的个体,量词“一个”通常被省略。
如“3是正数”就是单称命题。
全称命题的主项是对象的全体,常用的量词是“一切”,“所有”,“每一个”,“任何",“都"等,也常被省略。
如“整数是有理数"的完整的表示是全称命题“所有整数都是有理数"。
特称命题的主项是对象的一部分,常用的量词是“有的",“存在”,“至少有一个”,等,不能省略。
如“有的实数的平方不是正数”就是特称命题。
根据判断词的不同,命题又可分为性质命题和关系命题。
性质命题的判断词常用“是”,“不是”;用来判断主项是否符合某项性质。
例如“3是正数”就是性质命题。
关系命题的判断词常用“有",“没有”,“存在”,“使”,“满足”;“不存在",“不满足”用来判断主项是否符合某种关系。
常用逻辑用语一、命题及其关系考点:要点1.命题:一般地,把用语言、符号或式子表达的,可以推断真假的陈述句叫做命题.其中推断为真的语句叫做真命题,推断为假的语句叫做假命题.要点2.四种命题:(1)一般地,用p和q分别表示命题的条件和结论,用¬p和¬q分别表示p和q的否定,于是四种命题的形式就是: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.要点3.四种命题的关系:互为逆否的两个命题同真假.考点1. 命题及其真假推断:例1、推断下列语句是否是命题?若是,推断其真假并说明理由。
1)x>1或x=1;2)假如x=1,那么x=33)x2-5x+6=0; 4)当x=4时,2x<0; 5)垂直于同一条直线的两条直线必平行吗?6)矩形莫非不是平行四边形吗? 7)矩形是平行四边形吗?;8)求证:若x∈R,方程x2-x+1=0无实根.解析:1)不是,x值不确定。
2)是,假命题3)不是命题.因为语句中含有变量x,在不给定变量的值之前,我们无法确定这语句的真假.同样如“2x>0”也不是命题.4)是命题.它是作出推断的语言,它是一个假命题.5)不是命题.因为并没有对垂直于同一条直线的两条直线平行作出推断,疑问句不是命题.6)是命题.通过反意疑问句对矩形是平行四边形作出了推断,它是真命题.7)不是.不是陈述句8)不是命题.它是祈使句,没有作出推断.如“把门关上”是祈使句,也不是命题.练一练: 1. 推断下列语句是不是命题。
(1)2+22是有理数;(2)1+1>2;(3)2100是个大数;(4)986能被11整除;(5)非典型性肺炎是怎样传播的? (6)(6)x ≤3。
2. 推断下列语句是不是命题。
(1)矩形莫非不是平行四边形吗? (2)垂直于同一条直线的两条直线平行吗? (3)一个数不是合数就是质数。
(4)大角所对的边大于小角所对的边; (5)y+x 是有理数,则x 、y 也是有理数。
浅谈命题的否定及其应用
简易逻辑的引入,给同学们思考问题带来了逻辑思维的应用工具,否命题的应用及处理常被同学们忽视.下面就解题过程中,对常见命题否定的理解及应用问题举例如下.
一、常见语句的否定
①联言命题“1p 且2p 且…且n p ”的否定是“1p 或2p 或…或n p ”.
②选言命题“1p 或2p 或…或n p ”的否定是“1p 且2p 且…且n p ”
③“都是(所有的)”的否定是“不都是(存在一个)”而不是“都不是”
④“至少有一个(n 个)” 的否定是“一个也没有(至多有n -1个)”
⑤“至多有一个(n 个)” 的否定是“至少有两个(至少有n +1个)”
⑥ “对任意x ∈A ,使P (x )成立”的否定是“存在x ∈A ,使P (x )不成立”
⑦“存在x ∈A ,使P (x )成立” 的否定是“对任意x ∈A ,使P (x )不成立”
二、常见否定命题的应用
例1. 写出下列命题的否命题
(1)有些三角形是直角三角形;
(2)所有的质数都是奇数 .
分析:(1) 学生常易错误回答为“有些三角形不是直角三角形”.这是一个存在性命题,存在量词“有些”可以用“存在一个、至少有一个、某个”等词代替,故该命题的否命题为“所有三角形都不是直角三角形”.本题还可以写出它的逆否命题来判断原命题与否命题的真假.
(2) 学生常易错误回答为“所有质数都不是奇数”.这是一个全称命题,全称量词“所有的”可以用“任意的、对于一切、每一个”等词代替,故该命题的否命题为“存在一个质数不是奇数”或“所有的质数不都是奇数”.
例2.若()22
f x x ax a a =++-在[-1,1]上至少存在一点C 使()0f C >,求实数a 的取值范围.
解:该题可利用其否命题来解.该命题的否命题是: ()22
f x x ax a a =++-在[-1,1]不存在点C 使()0f C >即对任意x ∈[-1,1], ()f x ≤0 .
∴有()()
1010f f ≤⎧⎪⎨-≤⎪⎩
解之得11a a ≥≤-或. 故实数a
的取值范围为()
1a ∈- .
注:利用否命题来求解这一类问题,可以简化运算步骤,回避分类讨论.
例3.设数列{}n a 、{}n b 是公比不相等的两个等比数列, n n n c a b =+ .
证明:数列{}n c 不是等比数列.
分析:以下是一部份学生的解法,
设数列{}n a 、{}n b 是公比分别为p 、q ,p ≠q ,则
()()2
2211222222111111112n n n n n n n n n c a b a p b q a p b q a b p q ------=+=+=++ 而 ()()22111111n n n n n n c c a p b q a p b q ---+=++
()222222222222111111n n n n n n a p a p b q a p a b p q p q ------=+++++
∵p ≠q 22112,0p q pq a b +>≠ ∴211n n n c c c -+≠
故数列{}n c 不是等比数列.
评析:“ {}n c 是等比数列”的含义是数列{}n c 中如果从第二项起每一项与前一项的比均等于同一个常数,则称{}n c 是等比数列.要证明数列{}n c 不是等比数列,只需破坏命题中
的 “都是”即可.即需证明存在连续三项11,,n n n c c c -+使211n n n c c c -+≠ .为此只需首先验证
2213c c c ≠,而标准答案就是如此.本题的证明主要考察学生对否命题的理解 .
例4. 有三位运动员参加跳高比赛,他们能顺利跳过某个高度的概率依次是23、12、25
,求这三人中至少有一人跳过这一高度的概率. 解:“三人中至少有一人跳过这一高度”的对立事件(命题的否定)是“三人中没有一个跳过这一高度”,由于3个人跳高是相互独立事件, 故所求概率为21219111113251010
p ⎛
⎫⎛⎫⎛⎫=----=-= ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ . 例5.已知: A ={}2|(2)240,x x a x a x R ---+=∈,
B={}22|(23)230,x x a x a a x R +-+--=∈,若A
B ≠∅,求实数a 的取值范围. 分析:由题意, A B ≠∅即两个方程2(2)240x a x a ---+=,与22(23)230x a x a a +-+--=中,至少有一个方程有实数解.设全集为I=R,所求实数a 的集合为A ,则使上述两个方程均设无实数解的实数a 的集合为I ()A B .
由2(2)240x a x a ---+=,得()2
2124(24)412a a a a ∆=---+=+- 由22(23)230x a x a a +-+--=,得()2
222234(23)4821a a a a a ∆=----=--+ ∴22412048210
a a a a ⎧+-<⎪⎨--+<⎪⎩解得:762a -<<-或322a << . 即当762a -<<-或322a <<时,A B ≠∅. ∴所以所求A B ≠∅的a 的取值范围是(][)73,6,2,22⎡⎤-∞-⋃-⋃+∞⎢⎥⎣⎦
. 规律概括:由于I I ,
,A A I A A ⋃=⋂=∅以及()I I A A =,因此在分析集合A 的性质时,也可以通过分析
I A 的性质即通过间接法来实现对问题的解决,这也反映了否命题应
用的基本思想实质.。