高考数学(文)一轮复习 1-3简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词
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第3讲简洁逻辑联结词、全称量词与存在量词1.全称量词和存在量词(1)全称量词有:全部的,随意一个,任给一个,用符号“□01∀”表示;存在量词有:存在一个,至少有一个,有些,用符号“□02∃”表示.(2)含有全称量词的命题,叫做全称命题.“对M中随意一个x,有p(x)成立”用符号简记为:□03∀x∈M,p(x).(3)含有存在量词的命题,叫做特称命题.“存在M中元素x0,使p(x0)成立”用符号简记为:□04∃x0∈M,p(x0).2.含有一个量词的命题的否定命题命题的否定∀x∈M,p(x)□05∃x0∈M,¬p(x0)∃x0∈M,p(x0)□06∀x∈M,¬p(x)1.命题p∧q,p∨q,¬p的真假判定p q p∧q p∨q ¬p真真真真假真假假真假假真假真真假假假假真2.确定p∧q,p∨q,¬p真假的记忆口诀如下:p∧q→见假即假,p∨q→见真即真,p 与¬p→真假相反.3.“p∨q”的否定是“(¬p)∧(¬q)”;“p∧q”的否定是“(¬p)∨(¬q)”.4.“且”“或”“非”三个逻辑联结词,对应着集合中的“交”“并”“补”,所以含有逻辑联结词的问题经常转化为集合问题处理.5.含有一个量词的命题的否定规律是“改量词,否结论”.6.命题的否定和否命题的区分:命题“若p,则q”的否定是“若p,则¬q”,否命题是“若¬p,则¬q”.1.命题p :“∀x ∈N *,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x≤12”的否定为( )A .∀x ∈N *,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x>12B .∀x ∉N *,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x>12C .∃x 0∉N *,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 0>12D .∃x 0∈N *,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 0>12答案 D解析 全称命题的否定为特称命题,方法是改量词,否结论,故选D.2.(2024·山西大同摸底)已知命题p ,q ,则“¬p 为假命题”是“p ∧q 为真命题”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 B解析 若¬p 为假命题,则p 为真命题,由于不知道q 的真假性,所以推不出p ∧q 是真命题,所以充分性不成立.p ∧q 是真命题,则p ,q 均为真命题,则¬p 为假命题,所以必要性成立.所以“¬p 为假命题”是“p ∧q 为真命题”的必要不充分条件.3.若命题“∃x 0∈R ,x 20+(a -1)x 0+1<0”是真命题,则实数a 的取值范围是( ) A.[-1,3] B .(-1,3)C .(-∞,-1]∪[3,+∞)D .(-∞,-1)∪(3,+∞) 答案 D解析 因为命题“∃x 0∈R ,x 20+(a -1)x 0+1<0”等价于“x 2+(a -1)x +1=0有两个不等的实根”,所以Δ=(a -1)2-4>0,即a 2-2a -3>0,解得a <-1或a >3.4.(2024·云南丽江模拟)命题p :甲的数学成果不低于100分,命题q :乙的数学成果低于100分,则p ∨(¬q )表示( )A .甲、乙两人数学成果都低于100分B .甲、乙两人至少有一人数学成果低于100分C .甲、乙两人数学成果都不低于100分D .甲、乙两人至少有一人数学成果不低于100分 答案 D解析 因为命题q :乙的数学成果低于100分,所以命题¬q 表示乙的数学成果不低于100分,所以命题p ∨(¬q )表示甲、乙两人至少有一人的数学成果不低于100分.故选D.5.设有下面四个命题:p 1:∃n 0∈N ,n 20>2n 0;p 2:x ∈R ,“x >1”是“x >2”的充分不必要条件;p 3:命题“若x -312是有理数,则x 是无理数”的逆否命题;p 4:若“p ∨q ”是真命题,则p 确定是真命题.其中为真命题的是( ) A .p 1,p 2 B .p 2,p 3 C .p 2,p 4 D .p 1,p 3 答案 D解析 ∵n 0=3时,32>23,∴∃n 0∈N ,n 20>2n 0,∴p 1为真命题;∵(2,+∞)(1,+∞),∴x >2能推出x >1,x >1不能推出x >2,“x >1”是“x >2”的必要不充分条件,∴p 2是假命题;依据逆否命题的定义可知p 3为真命题.依据复合命题的真假推断法则可知p 4为假命题.故选D.6.已知命题p :不等式ax 2+ax +1>0的解集为R ,则实数a ∈(0,4),命题q :“x 2-2x -8>0”是“x >5”的必要不充分条件,则下列命题正确的是( )A .p ∧qB .p ∧(¬q )C .(¬p )∧(¬q )D .(¬p )∧q答案 D解析 命题p :a =0时,可得1>0恒成立;a ≠0时,可得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a <0,解得0<a <4.综上,可得实数a ∈[0,4),因此p 是假命题,则¬p 是真命题;命题q :由x 2-2x -8>0解得x >4或x <-2.因此“x 2-2x -8>0”是“x >5”的必要不充分条件,是真命题,故(¬p )∧q 是真命题.故选D.考向一 含有逻辑联结词命题真假的推断 例1 (2024·全国Ⅱ卷)设有下列四个命题:p 1:两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内. p 2:过空间中随意三点有且仅有一个平面. p 3:若空间两条直线不相交,则这两条直线平行. p 4:若直线l ⊂平面α,直线m ⊥平面α,则m ⊥l .则下述命题中全部真命题的序号是 . ①p 1∧p 4,②p 1∧p 2,③¬p 2∨p 3,④¬p 3∨¬p 4. 答案 ①③④解析 对于命题p 1,可设l 1与l 2相交,这两条直线确定的平面为α,设l 3与l 1,l 2的交点分别为A ,B (如图),则A ∈α,B ∈α,所以AB ⊂α,即l 3⊂α,命题p 1为真命题;对于命题p 2,若三点共线,则过这三个点的平面有多数个,命题p 2为假命题; 对于命题p 3,空间中两条直线的位置关系有相交、平行或异面,命题p 3为假命题; 对于命题p 4,若直线m ⊥平面α,则m 垂直于平面α内全部直线,因为l ⊂平面α,所以m ⊥l ,命题p 4为真命题.综上可知,p 1∧p 4为真命题,p 1∧p 2为假命题,¬p 2∨p 3为真命题,¬p 3∨¬p 4为真命题.推断含有逻辑联结词的命题真假的一般步骤(1)定结构:先推断复合命题的结构形式.(2)辨真假:推断构成这个命题的每一个简洁命题的真假性.(3)下结论:依据“有真或为真,有假且为假,p 和¬p 真假相反”,作出推断.1.设命题p :函数y =sin 2x 的最小正周期为π2;命题q :函数y =cos x的图象关于直线x =π2对称,则下列推断正确的是 .①p 为真;②¬q 为假;③p ∧q 为假;④p ∨q 为真;⑤(¬p )∧(¬q )为真;⑥¬(p ∨q )为真. 答案 ③⑤⑥解析 p ,q 均为假,故p ∧q 为假,p ∨q 为假,(¬p )∧(¬q )为真,¬(p ∨q )为真.精准设计考向,多角度探究突破 考向二 全称命题、特称命题 角度全称命题、特称命题的否定例2 (1)(2024·安徽合肥质检)设命题p :∀x ∈R ,x 2-x +1>0,则¬p 为( )A.∃x0∈R,x2-x0+1>0B.∀x∈R,x2-x+1≤0C.∃x0∈R,x2-x0+1≤0D.∀x∈R,x2-x+1<0答案 C解析全称命题的否定是特称命题,同时否定结论.故选C.(2)命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是( )A.随意一个有理数,它的平方是有理数B.随意一个无理数,它的平方不是有理数C.存在一个有理数,它的平方是有理数D.存在一个无理数,它的平方不是有理数答案 B解析依据特称命题的否定为全称命题,需先将存在量词改为全称量词,然后否定结论,故该命题的否定为“随意一个无理数,它的平方不是有理数”.一般地,写含有一个量词的命题的否定,先要明确这个命题是全称命题还是特称命题,并找到其量词的位置及相应结论,然后把命题中的全称量词改成存在量词或把存在量词改成全称量词,同时否定结论.假如所给命题中省去了量词,则要结合命题的含义加上量词,再对量词进行否定.2.(2024·西安模拟)命题p:∀a≥0,关于x的方程x2+ax+1=0有实数解,则¬p为( )A.∃a0<0,关于x的方程x2+a0x+1=0有实数解B.∃a0<0,关于x的方程x2+a0x+1=0没有实数解C.∃a0≥0,关于x的方程x2+a0x+1=0没有实数解D.∃a0≥0,关于x的方程x2+a0x+1=0有实数解答案 C解析依据全称命题的否定可知,¬p为∃a0≥0,关于x的方程x2+a0x+1=0没有实数解.故选C.3.命题“奇数的立方是奇数”的否定是.答案存在一个奇数,它的立方不是奇数解析此命题隐含了全称量词“全部”,故否定是特称命题,即“存在一个奇数,它的立方不是奇数”.角度全称命题、特称命题真假的推断例3 以下四个命题既是特称命题又是真命题的是( )A .锐角三角形有一个内角是钝角B .至少有一个实数x 0,使x 20≤0 C .两个无理数的和必是无理数 D .存在一个负数x 0,使1x 0>2答案 B解析 选项A 中,锐角三角形的全部内角都是锐角,所以A 是假命题;选项B 中,当x 0=0时,x 20=0,所以B 既是特称命题又是真命题;选项C 中,因为2+(-2)=0不是无理数,所以C 是假命题;选项D 中,对于随意一个负数x ,都有1x <0,不满意1x>2,所以D 是假命题.故选B.全称命题与特称命题真假性的两种推断方法不管是全称命题,还是特称命题,若其真假不简洁正面推断时,可先推断其否定的真假.命题名称 真假 推断方法一 推断方法二 全称命题真 全部对象使命题真 否定为假 假 存在一个对象使命题假 否定为真 特称命题真 存在一个对象使命题真 否定为假 假全部对象使命题假否定为真4.(2024·江西师大附中模拟)已知定义域为R 的函数f (x )不是偶函数,则下列命题确定为真命题的是( )A .∀x ∈R ,f (-x )≠f (x )B .∀x ∈R ,f (-x )≠-f (x )C .∃x 0∈R ,f (-x 0)≠f (x 0)D .∃x 0∈R ,f (-x 0)≠-f (x 0) 答案 C解析 设命题p :∀x ∈R ,f (x )=f (-x ),∵f (x )不是偶函数,∴p 是假命题,则¬p 是真命题,又¬p :∃x 0∈R ,f (-x 0)≠f (x 0),故选C.考向三 利用复合命题的真假求参数范围例4 (1)已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x”;命题q :“∃x 0∈R ,使得x 20+4x 0+a =0”.若命题“p ∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围为( )A .[1,4]B .[1,e]C .[e ,4]D .[4,+∞) 答案 C解析 若命题“p ∧q ”是真命题,那么命题p ,q 都是真命题.由∀x ∈[0,1],a ≥e x,得a ≥e ;由∃x 0∈R ,使x 20+4x 0+a =0,知Δ=16-4a ≥0,则a ≤4,因此e ≤a ≤4.则实数a 的取值范围为[e ,4].故选C.(2)命题p :实数a 满意a 2+a -6≥0;命题q :函数y =ax 2-ax +1的定义域为R .若命题p ∧q 为假,p ∨q 为真,则实数a 的取值范围为 .答案 (-∞,-3]∪[0,2)∪(4,+∞)解析 当命题p 为真时,即a 2+a -6≥0,解得a ≥2或a ≤-3;当命题q 为真时,可得ax2-ax +1≥0对随意x ∈R 恒成立,若a =0,则满意题意;若a ≠0,则有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0,解得0<a ≤4,∴0≤a ≤4.∵p ∧q 为假,p ∨q 为真,∴“p 真q 假”或“p 假q 真”,①当p 真q假时,则⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2或a ≤-3,a >4或a <0,∴a >4或a ≤-3;②当p 假q真时,则⎩⎪⎨⎪⎧-3<a <2,0≤a ≤4,∴0≤a <2.综上,实数a 的取值范围是(-∞,-3]∪[0,2)∪(4,+∞).依据命题真假求参数的方法步骤(1)先依据题目条件,推出每一个命题的真假(有时不确定只有一种状况,本例(2)中有两种状况).(2)然后再求出每个命题是真命题时参数的取值范围. (3)最终依据每个命题的真假状况,求出参数的取值范围.5.设命题p :函数f (x )=x 3-ax -1在区间[-1,1]上单调递减;命题q :函数y =ln (x 2+ax +1)的值域是R .假如命题p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,3]B .(-∞,-2]∪[2,3)C .(2,3]D .[3,+∞)答案 B解析 由函数f (x )=x 3-ax -1在区间[-1,1]上单调递减,得f ′(x )=3x 2-a ≤0在[-1,1]上恒成立,故a ≥(3x 2)max =3,即a ≥3;由函数y =ln (x 2+ax +1)的值域是R ,得x2+ax +1能取到全体正数,故Δ=a 2-4≥0,解得a ≤-2或a ≥2.因为命题p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,所以p 和q 一真一假.当p 真q 假时,可得{a |a ≥3}∩{a |-2<a <2}=∅;当p 假q 真时,可得{a |a <3}∩{a |a ≤-2或a ≥2}={a |a ≤-2或2≤a <3}.因此实数a 的取值范围是(-∞,-2]∪[2,3).故选B.1.(2024·山西阳泉高三阶段考试)设A 是奇数集,B 是偶数集,则命题“∀x ∈A ,2x ∉B ”的否定是( )A.∃x0∈A,2x0∈B B.∃x0∉A,2x0∈BC.∀x∉A,2x∉B D.∀x∉A,2x∈B答案 A解析“∀x∈A,2x∉B”即“全部x∈A,都有2x∉B”,它的否定应当是“存在x0∈A,使2x0∈B”,所以正确选项为A.2.下列命题中的假命题是( )A.∀x∈R,e x-1>0B.∀x∈N*,(x-1)2>0C.∃x0∈R,ln x0<1D.∃x0∈R,tan x0=2答案 B解析因为当x=1时,(x-1)2=0,所以B为假命题,故选B.3.命题“∀x∈R,f(x)g(x)≠0”的否定是( )A.∀x∈R,f(x)=0且g(x)=0B.∀x∈R,f(x)=0或g(x)=0C.∃x0∈R,f(x0)=0且g(x0)=0D.∃x0∈R,f(x0)=0或g(x0)=0答案 D解析依据全称命题与特称命题互为否定的关系可得,命题“∀x∈R,f(x)g(x)≠0”的否定是“∃x0∈R,f(x0)=0或g(x0)=0”.故选D.4.(2024·江西南昌摸底)下列命题的否定是真命题的是( )A.有些实数的确定值是正数B.全部平行四边形都不是菱形C.随意两个等边三角形都是相像的D.3是方程x2-9=0的一个根答案 B解析若命题的否定是真命题,则原命题是假命题,明显A,C,D是真命题,B是假命题.故选B.5.设非空集合P,Q满意P∩Q=P,则( )A.∀x∈Q,有x∈PB.∀x∉Q,有x∉PC.∃x0∉Q,使得x0∈PD.∃x0∈P,使得x0∉Q答案 B解析因为P∩Q=P,所以P⊆Q,所以∀x∉Q,有x∉P,故选B.6.(2024·全国乙卷)已知命题p:∃x∈R,sin x<1;命题q:∀x∈R,e|x|≥1,则下列命题中为真命题的是( )A.p∧q B.¬p∧qC.p∧¬q D.¬(p∨q)答案 A解析因为命题p为真命题,命题q为真命题,所以p∧q为真命题.故选A.7.关于命题“当m∈[1,2]时,方程x2-2x+m=0没有实数解”,下列说法正确的是( ) A.是全称命题,假命题B.是全称命题,真命题C.是特称命题,假命题D.是特称命题,真命题答案 A解析原命题的含义是“对于随意m∈[1,2],方程x2-2x+m=0都没有实数解”,但当m=1时,方程有实数解x=1,故命题是全称命题,假命题,所以A正确.8.(2024·四川南充月考)下列命题中,是真命题的全称命题的是( )A.对于实数a,b∈R,有a2+b2-2a-2b+2<0B.梯形两条对角线相等C.有小于1的自然数D.函数y=kx+1的图象过定点(0,1)答案 D解析选项A是全称命题,a2+b2-2a-2b+2=(a-1)2+(b-1)2≥0,故A是假命题;B是假命题;“存在小于1的自然数”,C是特称命题;D项,对于全部k∈R,函数y=kx +1的图象过定点(0,1),所以正确选项为D.9.(2024·河南济源、平顶山、许昌其次次质检)已知直线m,n和平面α,β.命题p:若m⊂α,n⊂β,α∥β,则直线m与直线n平行或异面;命题q:若m∥α,α∥β,则m∥β;命题s:若α⊥β,α∩β=m,在平面α内作直线m的垂线n,则n⊥β.则下列为真命题的是( )A.p∨(¬q) B.(¬p)∧sC.q∧(¬s) D.(¬p)∧(¬q)答案 A解析若α∥β,m⊂α,n⊂β,由于平面α与平面β没有交点,所以直线m与直线n 平行或异面,即命题p 是真命题;若m ∥α,α∥β,则m ∥β或m ⊂β,即命题q 是假命题;若α⊥β,α∩β=m ,在平面α内作直线m 的垂线n ,由面面垂直的性质定理,得n ⊥β,命题s 是真命题.对于A ,p ∨(¬q )是真命题;对于B ,p 是真命题,则¬p 是假命题,s 是真命题,则(¬p )∧s 是假命题;对于C ,s 是真命题,则¬s 是假命题,q 是假命题,则q ∧(¬s )是假命题;对于D ,p 是真命题,则¬p 是假命题,q 是假命题,则¬q 是真命题,则(¬p )∧(¬q )是假命题.故选A.10.命题p :若向量a ·b <0,则a 与b 的夹角为钝角;命题q :若cos αcos β=1,则sin (α+β)=0.下列命题为真命题的是( )A .pB .¬qC .p ∧qD .p ∨q答案 D解析 若a ,b 共线且方向相反时,a ·b <0,但a 与b 夹角为π,故p 是假命题.若cosα·cos β=1,则⎩⎪⎨⎪⎧cos α=1,cos β=1或⎩⎪⎨⎪⎧cos α=-1,cos β=-1,∴sin α=sin β=0,∴sin (α+β)=sin αcos β+cos αsin β=0,故q 是真命题,∴p ,¬q ,p ∧q 均为假命题,p ∨q 为真命题,故选D.11.短道速滑队进行冬奥会选拔赛(6人决出第一~六名),记“甲得第一名”为p ,“乙得其次名”为q ,“丙得第三名”为r ,若p ∨q 是真命题,p ∧q 是假命题,(¬q )∧r 是真命题,则选拔赛的结果为( )A .甲第一、乙其次、丙第三B .甲其次、乙第一、丙第三C .甲第一、乙第三、丙其次D .甲第一、乙没得其次名、丙第三 答案 D解析 (¬q )∧r 是真命题意味着¬q 为真,q 为假(乙没得其次名)且r 为真(丙得第三名);p ∨q 是真命题,由于q 为假,只能p 为真(甲得第一名),这与p ∧q 是假命题相吻合;由于还有其他三名队员参赛,只能确定其他队员得其次名,乙没得其次名.故选D.12.(2024·甘肃兰州模拟)已知f (x )=ln (x 2+1),g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-m ,若∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数m 的取值范围是( )A .⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞B .⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,14C .⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞D .⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-12 答案 A解析 当x ∈[0,3]时,f (x )min =f (0)=0,当x ∈[1,2]时,g (x )min =g (2)=14-m ,由f (x )min ≥g (x )min ,得0≥14-m ,所以m ≥14.故选A.13.已知命题p :∀x ∈R ,2x <3x,命题q :∃x 0∈R ,x 20=2-x 0,则下述命题中全部真命题的序号是 .①p ∧q ;②(¬p )∧q ;③p ∨(¬q );④(¬p )∨(¬q ). 答案 ②④解析 当x <0时,2x>3x,所以命题p 为假命题.解x 2=2-x ,得x =-2或1,所以命题q 为真命题.所以p ∧q ,p ∨(¬q )为假命题,(¬p )∧q ,(¬p )∨(¬q )为真命题.14.若命题:“∃x 0∈R ,使得3x 20+2ax 0+1<0”是假命题,则实数a 的取值范围是 .答案 [-3,3]解析 命题“∃x 0∈R ,使得3x 20+2ax 0+1<0”是假命题,即“∀x ∈R ,3x 2+2ax +1≥0”是真命题,故Δ=4a 2-12≤0,解得-3≤a ≤ 3.即实数a 的取值范围为[-3,3].15.(2024·四川绵阳中学模拟)已知命题p :∃x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,cos 2x +cos x -m =0为真命题,则实数m 的取值范围是 .答案 [-1,2]解析 cos 2x +cos x -m =0可变形为cos 2x +cos x =m .令f (x )=cos 2x +cos x ,则f (x )=2cos 2x +cos x -1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x +142-98.由于x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以cos x ∈[0,1].于是f (x )∈[-1,2].故实数m 的取值范围是[-1,2].16.(2024·南昌一中模拟)已知命题p :关于x 的方程x 2-mx -2=0在[0,1]上有解;命题q :f (x )=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-2mx +12在[1,+∞)上单调递增.若“¬p ”为真命题,“p ∨q ”为真命题,则实数m 的取值范围为 .答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,34解析 对于命题p :令g (x )=x 2-mx -2,则g (0)=-2,∴g (1)=-m -1≥0,解得m ≤-1,故命题p 为真命题时,m ≤-1.∴¬p 为真命题时,m >-1.对于命题q :⎩⎪⎨⎪⎧m ≤1,1-2m +12>0, 解得m <34.又由题意可得p 假q 真,∴-1<m <34,即实数m 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫-1,34.17.(2024·江西上饶高三摸底)已知m ∈R ,设p :∀x ∈[-1,1],x 2-2x -4m 2+8m -2≥0成立;q :∃x 0∈[1,2],log 12(x 20-mx 0+1)<-1成立.假如“p ∨q ”为真,“p ∧q ”为假,求实数m 的取值范围.解 若p 为真,则∀x ∈[-1,1],4m 2-8m ≤x 2-2x -2恒成立. 设f (x )=x 2-2x -2,配方得f (x )=(x -1)2-3,∴f (x )在[-1,1]上的最小值为-3, ∴4m 2-8m ≤-3,解得12≤m ≤32,∴p 为真时,12≤m ≤32.若q 为真,则∃x 0∈[1,2],x 20-mx 0+1>2成立,即m <x 20-1x 0成立.设g (x )=x 2-1x =x -1x ,则g (x )在[1,2]上是增函数,∴g (x )的最大值为g (2)=32,∴m <32,∴q 为真时,m <32.∵“p ∨q ”为真,“p ∧q ”为假,∴p 与q 一真一假. 当p 真q 假时,⎩⎪⎨⎪⎧12≤m ≤32,m ≥32,∴m =32;当p 假q 真时,⎩⎪⎨⎪⎧m <12或m >32,m <32,∴m <12.综上所述,实数m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪m <12或m =32.18.已知函数f (x )=-(x -2m )(x +m +3)(其中m <-1),g (x )=2x-2.设命题p :∀x ∈(1,+∞),f (x )<0或g (x )<0;命题q :∃x 0∈(-1,0),f (x 0)·g (x 0)<0.若p ∧q 是真命题,求m 的取值范围.解 ∵p ∧q 是真命题,∴p 与q 都是真命题. 当x >1时,g (x )=2x-2>0, 又p 是真命题,则f (x )<0. ∵m <-1,∴2m <-m -3,∴f (x )<0的解集为{x |x <2m 或x >-m -3},∴-m-3≤1,解得m≥-4;当-1<x<0时,g(x)=2x-2<0.∵q是真命题,则∃x0∈(-1,0),使得f(x0)>0,由f(x0)>0得2m<x0<-m-3,则(2m,-m-3)∩(-1,0)≠∅,又m<-1,∴2m<-2,∴-m-3>-1,解得m<-2. ∴若p∧q是真命题,m的取值范围是-4≤m<-2.。
第3节简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词考试要求 1.了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义;2.理解全称量词与存在量词的意义;3.能正确地对含有一个量词的命题进行否定.1.简单的逻辑联结词(1)命题中的且、或、非叫做逻辑联结词.(2)命题p∧q,p∨q,綈p的真假判断p q p∧q p∨q 綈p真真真真假真假假真假假真假真真假假假假真2.全称量词与存在量词(1)全称量词:短语“所有的”、“任意一个”等在逻辑中通常叫做全称量词,用符号“∀”表示.(2)存在量词:短语“存在一个”、“至少有一个”等在逻辑中通常叫做存在量词,用符号“∃”表示.3.全称命题和特称命题名称全称命题特称命题结构对M中的任意一个x,有p(x)成立存在M中的一个x0,使p(x0)成立简记∀x∈M,p(x)∃x0∈M,p(x0)否定∃x0∈M,綈p(x0)∀x∈M,綈p(x)1.含有逻辑联结词的命题真假判断口诀:p∨q→见真即真,p∧q→见假即假,p与綈p→真假相反.2.含有一个量词的命题的否定规律是“改量词,否结论”.3.“p∨q”的否定是“(綈p)∧(綈q)”,“p∧q”的否定是“(綈p)∨(綈q)”.4.逻辑联结词“或”“且”“非”对应集合运算中的“并”“交”“补”,可借助集合运算处理含逻辑联结词的命题.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)命题“5>6或5>2”是假命题.()(2)命题綈(p∧q)是假命题,则命题p,q中至少有一个是假命题.()(3)“长方形的对角线相等”是特称命题.()(4)∃x0∈M,p(x0)与∀x∈M,綈p(x)的真假性相反.()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)错误.命题p∨q中,p,q有一真则真.(2)错误.p∧q是真命题,则p,q都是真命题.(3)错误.命题“长方形的对角线相等”是全称命题.2.(2021·全国乙卷)已知命题p:∃x∈R,sin x<1;命题q:∀x∈R,e|x|≥1,则下列命题中为真命题的是()A.p∧qB.(綈p)∧qC.p∧(綈q)D.綈(p∨q)答案 A解析由正弦函数的图象及性质可知,存在x∈R,使得sin x<1,所以命题p为真命题.对任意的x∈R,均有e|x|≥e0=1成立,故命题q为真命题,所以命题p∧q 为真命题,故选A.3.(2017·山东卷)已知命题p:∀x>0,ln(x+1)>0;命题q:若a>b,则a2>b2.下列命题为真命题的是( ) A.p ∧q B.p ∧(綈q ) C.(綈p )∧qD.(綈p )∧(綈q )答案 B解析 由已知得p 真,q 假,故綈q 真,所以p ∧(綈q )真,故选B. 4.(易错题)命题p :“有些三角形是等腰三角形”,则綈p 是________. 答案 所有三角形都不是等腰三角形5.(易错题)命题“∀x ∈R ,ax 2-ax +1>0”为真命题,则实数a 的取值范围为________. 答案 [0,4)解析 ①当a =0时,1>0恒成立; ②当a ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a <0,∴0<a <4.综上0≤a <4.6.(2021·合肥调研)能说明命题“∀x ∈R 且x ≠0,x +1x ≥2”是假命题的x 的值可以是________(写出一个即可). 答案 -1(任意负数)解析 当x >0时,x +1x ≥2,当且仅当x =1时取等号, 当x <0时,x +1x ≤-2,当且仅当x =-1时取等号, ∴x 的取值为负数即可,例如x =-1.考点一 含有逻辑联结词的命题1.(2021·成都调研)已知命题p :函数y =2sin x +sin x ,x ∈(0,π)的最小值为22;命题q :若a ·b =0,b ·c =0,则a ·c =0.下列命题为真命题的是( ) A.(綈p )∧qB.p ∨qC.p∧(綈q)D.(綈p)∧(綈q) 答案 D解析命题p:函数y=2sin x+sin x,x∈(0,π),由基本不等式成立的条件可知,y>22sin x·sin x=22,等号取不到,所以命题p是假命题.命题q:取a=c=(1,0),b=(0,1),显然a·b=0,b·c=0,但a·c=1≠0,所以命题q是假命题.所以綈p为真,綈q为真.因此,只有(綈p)∧(綈q)为真命题.2.在一次跳伞训练中,甲、乙两位学员各跳一次.设命题p是“甲降落在指定范围”,q是“乙降落在指定范围”,则命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为()A.(綈p)∨(綈q)B.p∧(綈q)C.(綈p)∧(綈q)D.p∨q答案 A解析命题p是“甲降落在指定范围”,则綈p是“甲没降落在指定范围”,q 是“乙降落在指定范围”,则綈q是“乙没降落在指定范围”,命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”包括“甲降落在指定范围,乙没降落在指定范围”“甲没降落在指定范围,乙降落在指定范围”“甲没降落在指定范围,乙没降落在指定范围”.所以命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为(綈p)∨(綈q).3.(2022·洛阳质检)设a,b,c均为非零向量,已知命题p:a=b是a·c=b·c的必要不充分条件,命题q:x>1是|x|>1的充分不必要条件.则下列命题中为真命题的是()A.p∧qB.p∨qC.(綈p)∧(綈q)D.p∨(綈q)答案 B解析由a=b⇒a·c=b·c,但a·c=b·c a=b,故p为假命题.命题q:∵|x|>1,∴x>1或x<-1,∴由x>1⇒|x|>1,但|x|>1x>1,故q为真命题.故选B.4.(2020·全国Ⅱ卷)设有下列四个命题:p1:两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内.p2:过空间中任意三点有且仅有一个平面.p3:若空间两条直线不相交,则这两条直线平行.p4:若直线l⊂平面α,直线m⊥平面α,则m⊥l.则下述命题中所有真命题的序号是________.①p1∧p4;②p1∧p2;③(綈p2)∨p3;④(綈p3)∨(綈p4).答案①③④解析p1是真命题,两两相交不过同一点的三条直线必定有三个交点,且这三个交点不在同一条直线上,由平面的基本性质“经过不在同一直线上的三个点,有且只有一个平面”,可知p1为真命题;p2是假命题,因为空间三点在一条直线上时,有无数个平面过这三个点;p3是假命题,因为空间两条直线不相交时,它们可能平行,也可能异面;p4是真命题,因为一条直线垂直于一个平面,那么它垂直于平面内的所有直线.由以上结论知綈p2,綈p3,綈p4依次为真命题、真命题、假命题,从而①③④中命题为真命题,②中命题为假命题.感悟提升 1.“p∨q”,“p∧q”,“綈p”形式命题真假的判断关键是对逻辑联结词“或”“且”“非”含义的理解,其操作步骤是:(1)明确其构成形式;(2)判断其中命题p,q的真假;(3)确定“p∨q”“p∧q”“綈p”形式命题的真假.2.p∧q形式是“一假必假,全真才真”,p∨q形式是“一真必真,全假才假”,綈p 与p 的真假性相反. 考点二 全称量词与存在量词例1 (1)(2021·江南十校联考)已知f (x )=sin x -tan x ,命题p :∃x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x 0)<0,则( )A.p 是假命题,綈p :∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x )≥0B.p 是假命题,綈p :∃x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x 0)≥0C.p 是真命题,綈p :∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x )≥0D.p 是真命题,綈p :∃x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x 0)≥0(2)已知定义域为R 的函数f (x )不是偶函数,则下列命题一定为真命题的是( ) A.∀x ∈R ,f (-x )≠f (x ) B.∀x ∈R ,f (-x )≠-f (x ) C.∃x 0∈R ,f (-x 0)≠f (x 0) D.∃x 0∈R ,f (-x 0)≠-f (x 0) 答案 (1)C (2)C解析 (1)当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2时,sin x <1,tan x >1.此时sin x -tan x <0,故命题p 为真命题. 由于命题p 为特称命题, 所以命题p 的否定为全称命题, 则綈p 为:∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (x )≥0. (2)∵定义域为R 的函数f (x )不是偶函数,∴∀x ∈R ,f (-x )=f (x )为假命题, ∴∃x 0∈R ,f (-x 0)≠f (x 0)为真命题.感悟提升 1.全称命题与特称命题的否定与一般命题的否定有一定的区别,否定全称命题和特称命题时,一是要改写量词,全称量词改写为存在量词,存在量词改写为全称量词;二是要否定结论,而一般命题的否定只需直接否定结论.2.判定全称命题“∀x ∈M ,p (x )”是真命题,需要对集合M 中的每一个元素x ,证明p (x )成立;要判断特称命题是真命题,只要在限定集合内找到一个x =x 0,使p (x 0)成立即可.训练1 (1)设命题p :所有正方形都是平行四边形,则綈p 为( ) A.所有正方形都不是平行四边形 B.有的平行四边形不是正方形 C.有的正方形不是平行四边形D.不是正方形的四边形不是平行四边形 (2)下列四个命题:p 1:∃x 0∈(0,+∞),⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 0<⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 0;p 2:∃x 0∈(0,π),sin x 0<cos x 0; p 3:∀x ∈R ,e x >x +1; p 4:∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x<log 13x .其中真命题是( ) A.p 1,p 3 B.p 1,p 4 C.p 2,p 3D.p 2,p 4答案 (1)C (2)D解析 (1)“所有”改为“存在”(或“有的”),“都是”改为“不都是”(或“不是”),即綈p 为有的正方形不是平行四边形.(2)对于p 1,当x 0∈(0,+∞)时,总有⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 0>⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 0成立,故p 1是假命题;对于p 2,当x 0=π6时,sin x 0<cos x 0,故p 2为真命题;对于p 3,当x =0时,e x =x +1,故p 3为假命题;对于p 4,结合指数函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x与对数函数y =log 13x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13上的图象(图略)可以判断p 4为真命题.考点三 由命题的真假求参数例2 (1)已知命题p :∀x ∈[1,2],x 2-a ≥0;q :∃x 0∈R ,x 20+2ax 0+2-a =0,若(綈p ) ∧q 是真命题,则实数a 的取值范围是________________.(2)(经典母题)已知f (x )=ln(x 2+1),g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-m ,若对∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数m 的取值范围是________________. 答案 (1)(1,+∞) (2)⎣⎢⎡⎭⎪⎫14,+∞解析 (1)∵(綈p )∧q 是真命题, ∴p 假q 真.p :∀x ∈[1,2],x 2-a ≥0为假命题, ∴∃x ∈[1,2],x 2-a <0为真命题, 即a >x 2成立,∴a >1.q :∃x 0∈R ,x 20+2ax 0+2-a =0为真命题,所以Δ=(2a )2-4(2-a )≥0,∴a ≥1或a ≤-2. 综上,a >1.(2)当x ∈[0,3]时,f (x )min =f (0)=0, 当x ∈[1,2]时,g (x )min =g (2)=14-m , 由f (x )min ≥g (x )min , 得0≥14-m ,所以m ≥14.迁移 本例(2)中,若将“∃x 2∈[1,2]”改为“∀x 2∈[1,2]”,其他条件不变,则实数m 的取值范围是________________. 答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞解析 当x ∈[1,2]时,g (x )max =g (1)=12-m ,对∀x 1∈[0,3],∀x 2∈[1,2]使得f (x 1)≥g (x 2)等价于f (x )min ≥g (x )max ,得0≥12-m ,∴m ≥12.感悟提升 1.由含逻辑联结词的命题真假求参数的方法步骤: (1)求出每个命题是真命题时参数的取值范围; (2)根据每个命题的真假情况,求出参数的取值范围. 2.全称命题可转化为恒成立问题.3.含量词的命题中参数的取值范围,可根据命题的含义,利用函数的最值解决. 训练2 (2022·许昌质检)已知p :关于x 的方程e x -a =0在(-∞,0)上有解;q :函数y =lg(ax 2-x +a )的定义域为R ,若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,则实数a 的取值范围是________. 答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12∪[1,+∞)解析 p 真:a =e x 在(-∞,0)上有解, ∴0<a <1.q 真:ax 2-x +a >0在R 上恒成立, 当a =0时,显然不成立;当a ≠0时,需⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=(-1)2-4a 2<0,∴a >12.又p ∨q 为真,p ∧q 为假, ∴p 真q 假或p 假q 真.当p 真q 假时,⎩⎨⎧0<a <1,a ≤12,∴0<a ≤12, 当p 假q 真时,⎩⎨⎧a ≤0或a ≥1,a >12,∴a ≥1.∴0<a ≤12或a ≥1.1.(2021·成都诊断)已知命题p:对任意的x∈R,2x-x2≥1,则綈p为()A.对任意的x∉R,2x-x2<1B.存在x∉R,2x-x2<1C.对任意的x∈R,2x-x2<1D.存在x∈R,2x-x2<1答案 D解析p:∀x∈R,2x-x2≥1,∴綈p:∃x∈R,2x-x2<1.2.“p∧q是真命题”是“p∨q是真命题”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 A3.下列命题的否定是真命题的是()A.有些实数的绝对值是正数B.所有平行四边形都不是菱形C.任意两个等边三角形都是相似的D.3是方程x2-9=0的一个根答案 B4.命题“∀x∈R,f(x)·g(x)≠0”的否定是()A.∀x∈R,f(x)=0且g(x)=0B.∀x∈R,f(x)=0或g(x)=0C.∃x0∈R,f(x0)=0且g(x0)=0D.∃x0∈R,f(x0)=0或g(x0)=0答案 D解析根据全称命题与特称命题的互为否定的关系可得:命题“∀x∈R,f(x)g(x)≠0”的否定是“∃x0∈R,f(x0)=0或g(x0)=0”.故选D.5.命题p:甲的数学成绩不低于100分,命题q:乙的数学成绩低于100分,则p∨(綈q)表示()A.甲、乙两人的数学成绩都低于100分B.甲、乙两人至少有一人的数学成绩低于100分C.甲、乙两人的数学成绩都不低于100分D.甲、乙两人至少有一人的数学成绩不低于100分答案 D解析由于命题q:乙的数学成绩低于100分,因此綈q:乙的数学成绩不低于100分,所以p∨(綈q)表示甲、乙两人至少有一人的数学成绩不低于100分.6.已知命题“∃x∈R,4x2+(a-2)x+14≤0”是假命题,则实数a的取值范围为()A.(-∞,0)B.[0,4]C.[4,+∞)D.(0,4) 答案 D解析因为命题“∃x∈R,4x2+(a-2)x+14≤0”是假命题,所以其否定为“∀x∈R,4x2+(a-2)x+14>0”是真命题.则Δ=(a-2)2-4×4×14=a2-4a<0,解得0<a<4.7.(2021·衡水检测)命题p:若向量a·b<0,则a与b的夹角为钝角;命题q:若cos α·cos β=1,则sin(α+β)=0.下列命题为真命题的是()A.pB.綈qC.p∧qD.p∨q答案 D解析当a,b方向相反时,a·b<0,但夹角是180°,不是钝角,命题p是假命题;若cos αcos β=1,则cos α=cos β=1或cos α=cos β=-1,所以sin α=sin β=0,从而sin(α+β)=0,命题q是真命题,所以p ∨q 是真命题.8.已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x ”;命题q :“∃x 0∈R ,使得x 20+4x 0+a =0”.若命题“p ∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围为( )A.[e ,4]B.(-∞,e]C.[e ,4)D.[4,+∞)答案 A解析 若命题“p ∧q ”是真命题,那么命题p ,q 都是真命题.由∀x ∈[0,1],a ≥e x ,得a ≥e ;由∃x 0∈R ,使x 20+4x 0+a =0,得Δ=16-4a ≥0,则a ≤4,因此e ≤a ≤4. 9.命题:∃x 0∈R ,1<f (x 0)<2的否定是________________________.答案 ∀x ∈R ,f (x )≤1或f (x )≥210.若“∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,tan x ≤m ”是真命题,则实数m 的最小值为________. 答案 1解析 ∵函数y =tan x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上是增函数, ∴y max =tan π4=1,依题意,m ≥y max ,即m ≥1.∴m 的最小值为1.11.下列命题为真命题的是________(填序号).①∃x 0∈R ,x 20+x 0+1≤0;②∀a ∈R ,f (x )=log (a 2+2)x 在定义域内是增函数;③若f (x )=2x -2-x ,则∀x ∈R ,f (-x )=-f (x );④若f (x )=x +1x,则∃x 0∈(0,+∞),f (x 0)=1. 答案 ②③解析 x 20+x 0+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0+122+34>0,故①错误; ∵a 2+2≥2>1,∴f (x )=log (a 2+2)x 在(0,+∞)上是增函数,故②正确; f (x )为奇函数,所以∀x ∈R ,都有f (-x )=-f (x ),故③正确;x0∈(0,+∞)时,f(x0)=x0+1x0≥2,当且仅当x0=1时取“=”,故④错误.综上有②③正确.12.(2022·周口调研)已知p:函数f(x)=x2-(2a+4)x+6在(1,+∞)上是增函数,q:∀x∈R,x2+ax+2a-3>0,若p∧(綈q)是真命题,则实数a的取值范围为________. 答案(-∞,-1]解析依题意,p为真命题,綈q为真命题.若p为真命题,则2a+42≤1,解得a≤-1.①若綈q为真命题,则∃x0∈R,x20+ax0+2a-3≤0成立.∴a2-4(2a-3)≥0,解之得a≥6或a≤2.②结合①②,知a≤-1,即实数a的取值范围是(-∞,-1].13.已知命题p:∀x>0,e x>x+1,命题q:∃x∈(0,+∞),ln x≥x,则下列命题为真命题的是()A.p∧qB.(綈p)∧qC.p∧(綈q)D.(綈p)∧(綈q)答案 C解析令f(x)=e x-x-1,则f′(x)=e x-1,当x>0时,f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,∴f(x)>f(0)=0,即e x>x+1,则命题p真;令g(x)=ln x-x,x>0,则g′(x)=1x -1=1-xx,当x ∈(0,1)时,g ′(x )>0;当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )<0,即当x =1时,g (x )取得极大值,也是最大值,所以g (x )max =g (1)=-1<0,∴g (x )<0在(0,+∞)上恒成立,则命题q 假,因此綈q 为真,故p ∧(綈q )为真.14.(2019·全国Ⅲ卷)记不等式组⎩⎨⎧x +y ≥6,2x -y ≥0表示的平面区域为D .命题p :∃(x ,y )∈D ,2x +y ≥9;命题q :∀(x ,y )∈D ,2x +y ≤12.下面给出了四个命题 ①p ∨q ;②(綈p )∨q ;③p ∧(綈q );④(綈p )∧(綈q ).这四个命题中,所有真命题的编号是( )A.①③B.①②C.②③D.③④答案 A解析 由不等式组画出平面区域D ,如图阴影部分所示,在图中画出直线2x +y =9,可知p 为真命题,綈p 为假命题,作出直线2x +y =12,2x +y ≤12表示直线及其下方区域,易知命题q 为假命题;命题綈q 为真命题;∴p ∨q 为真,(綈p )∨q 为假,p ∧(綈q )为真,(綈p )∧(綈q )为假.故真命题的编号为①③.15.已知函数f (x )的定义域为(a ,b ),若“∃x ∈(a ,b ),f (x )+f (-x )≠0”是假命题,则f (a +b )=________.答案 0解析 “∃x ∈(a ,b ),f (x )+f (-x )≠0”的否定是∀x ∈(a ,b ),f (x )+f (-x )=0,依题意:命题∀x ∈(a ,b ),f (x )+f (-x )=0为真命题,故函数y =f (x ),x ∈(a ,b )为奇函数,∴a +b =0,∴f (a +b )=f (0)=0.16.若f (x )=x 2-2x ,g (x )=ax +2(a >0),∀x 1∈[-1,2],∃x 0∈[-1,2],使g (x 1)=f (x 0),则实数a 的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 解析 设f (x )=x 2-2x ,g (x )=ax +2(a >0)在[-1,2]上的值域分别为A ,B , 则A =[-1,3],B =[-a +2,2a +2],由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧-a +2≥-1,2a +2≤3,∴a ≤12, 又∵a >0,∴0<a ≤12.。