三简单逻辑联结、全称量词与存在量词
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第三讲 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词【考点梳理】 1.简单的逻辑联结词(1)命题中的“或”“且”“非”叫做逻辑联结词. (2)命题p ∧q ,p ∨q ,綈p 的真假判断2.全称量词与存在量词(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,用符号“∀”表示. (2)全称命题:含有全称量词的命题,叫做全称命题.全称命题“对M 中任意一个x ,有p (x )成立"简记为∀x ∈M ,p (x ).(3)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,用符号“∃”表示.(4)特称命题:含有存在量词的命题,叫做特称命题.特称命题“存在M 中的一个元素x 0,使p (x 0)成立”,简记为∃x 0∈M ,p (x 0).3.含有一个量词的命题的否定【教材改编】1.(选修2-1 P 22例1改编)下列命题是真命题的是( ) A .所有素数都是奇数 B .∀x ∈R,x 2+1≥0C .对于每一个无理数x ,x 2是有理数 D .∀x ∈Z,1x∉Z2.(选修2-1 P16例3(1)改编)有下列两命题:①2≥2;②2≥1,则下列正确的为()A.①真②真B.①真②假C.①假②真D.①假②假【答案】 A【解析】∵命题“2≥2”由命题p:2=2,q:2>2用“或”联结后构成的新命题,且p真q假,∴p∨q为真,即①真,同理②也真,故选A。
3.(选修2-1 P27 A组T3(3)改编)命题p:∃x0∈R,x2,0-x0+1≤0的否定是()A.∃x0∈R,x错误!-x0+1>0B.∀x∈R,x2-x+1>0C.∃x0∈R,x20-x0+1≥0D.∀x∈R,x2-x+1≤0【答案】 B【解析】∵命题∃x0∈M,p(x0)的否定是∀x∈M,﹁p(x),故选B.4.(选修2-1 P27 A组T3(1)改编)命题p:∀x∈N,x2>x3的否定是( )A.∃x0∈N,x错误!>x错误!B.∀x∈N,x2≤x3C.∃x0∈N,x2,0≤x30D.∀x∈N,x2<x3【答案】 C【解析】∵命题∀x∈M,p(x)的否定是∃x0∈M,﹁p(x0),故选C.5.(选修2-1 P18 B组T(3)(4)改编)命题p:2>3,q:8+7≠15,则“p∧q”的否定是( )A.2≤3且8+7=15 B.2≤3或8+7=15C.2>3或8+7≠15 D.2≤3且8+7≠15【答案】 B【解析】因为“p∧q”的否定是“(﹁p)∨(﹁q)”,故选B.【考点突破】考点一、含有逻辑联结词的命题的真假判断(1) 设a,b,c是非零向量.已知命题p:若a·b=0,b·c=0,则a·c=0;命题q:若a∥b,b∥c,则a∥c.则下列命题中真命题是( )A.p∨q B.p∧qC.(綈p)∧(綈q) D.p∧(綈q)【答案】 A【类题通法】1。
第3讲简单逻辑联结词、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:所有的,任意一个,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中任意一个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常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别: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.(2022·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.(2021·云南丽江模拟)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 ∨(¬q )表示( )A .甲、乙两人数学成绩都低于100分B .甲、乙两人至少有一人数学成绩低于100分C .甲、乙两人数学成绩都不低于100分D .甲、乙两人至少有一人数学成绩不低于100分 答案 D解析 因为命题q :乙的数学成绩低于100分,所以命题¬q 表示乙的数学成绩不低于100分,所以命题p ∨(¬q )表示甲、乙两人至少有一人的数学成绩不低于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 一定是真命题.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;根据逆否命题的定义可知p 3为真命题.根据复合命题的真假判断法则可知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判断 例1 (2020·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:过空间中任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 .则下述命题中所有真命题的序号是 . 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无数个,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内所有直线,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.判断含有逻辑联结词的命题真假的一般步骤(1)定结构:先判断复合命题的结构形式.(2)辨真假:判断构成这个命题的每一个简单命题的真假性.(3)下结论:依据“有真或为真,有假且为假,p 和¬p 真假相反”,作出判断.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,则下列判断正确的是 .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)(2021·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.任意一个有理数,它的平方是有理数B.任意一个无理数,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解析根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“任意一个无理数,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.如果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.(2022·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解析根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“所有”,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、特称命题真假的判断例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,锐角三角形的所有内角都是锐角,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,对于任意一个负数x ,都有1x <0,不满足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判断方法不管是全称命题,还是特称命题,若其真假不容易正面判断时,可先判断其否定的真假.命题名称 真假 判断方法一 判断方法二 全称命题真 所有对象使命题真 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 假所有对象使命题假否定为真4.(2021·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 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 满足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对任意x ∈R 恒成立,若a =0,则满足题意;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,+∞).根据命题真假求参数的方法步骤(1)先根据题目条件,推出每一个命题的真假(有时不一定只有一种情况,本例(2)中有两种情况).(2)然后再求出每个命题是真命题时参数的取值范围. (3)最后根据每个命题的真假情况,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 .如果命题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.(2021·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“所有x∈A,都有2x∉B”,它的否定应该是“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解析根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.(2022·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 B解析若命题的否定是真命题,则原命题是假命题,显然A,C,D是真命题,B是假命题.故选B.5.设非空集合P,Q满足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.(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∧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“对于任意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.(2022·四川南充月考)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,对于所有k∈R,函数y=kx +1的图象过定点(0,1),所以正确选项为D.9.(2021·河南济源、平顶山、许昌第二次质检)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 ,“乙得第二名”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、乙第二、丙第三B .甲第二、乙第一、丙第三C .甲第一、乙第三、丙第二D .甲第一、乙没得第二名、丙第三 答案 D解析 (¬q )∧r 是真命题意味着¬q 为真,q 为假(乙没得第二名)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,只能肯定其他队员得第二名,乙没得第二名.故选D.12.(2022·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,则下述命题中所有真命题的序号是 .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.(2022·四川绵阳中学模拟)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.(2021·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.(2022·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.如果“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.。
考点48 逻辑联结词及数学归纳法一.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 且q 、p 或q 、非p 的真假判断二.量词2.全称量词和存在量词(1)全称量词:“所有”、“任意”、“每一个”等表示全体的量词在逻辑中称为全称量词,用符号“∀”表示. (2)存在量词:“有一个”、“有些”、“存在一个”等表示部分的量词在逻辑中称为存在量词,用符号“∃”表示.3.全称命题、存在性命题及含一个量词的命题的否定三.数学归纳法1.由一系列有限的特殊现象得出一般性的结论的推理方法,通常叫做归纳法. 2.用数学归纳法证明一个与正整数有关的命题时,其步骤如下: (1)归纳奠基:证明取第一个自然数n 0时命题成立;(2)归纳递推:假设n =k (k ∈N *,k ≥n 0)时命题成立,证明当n =k +1时,命题成立; (3)由(1)(2)得出结论.知识理解考向一 命题的否定【例1】(2021·四川成都市·高三二模(理))命题“0x ∀>,210x x ++>”的否定为( )A .00x ∃≤,20010x x ++≤ B .0x ∀≤,210x x ++≤ C .00x ∃>,20010x x ++≤D .0x ∀>,210x x ++≤【答案】C【解析】因为全称命题的否定是特称命题,所以,命题“0x ∀>,210x x ++>”的否定是:00x ∃>,20010x x ++≤.故选:C .【举一反三】1.(2021·全国高三月考(理))命题“0x R ∃∈,002ln 0x x +≤”的否定是( ) A .x R ∀∈,2ln 0x x+≥ B .x R ∀∈,2ln 0x x+> C .0x R ∃∈,002ln 0x x +≥ D .0002,0x R lnx x ∃∈+> 【答案】B【解析】命题“0x R ∃∈,002ln 0x x +≤”为特称命题,该命题的否定为“x R ∀∈,2ln 0x x+>”. 故选:B.2.(2021·湖南岳阳市)命题“()1,x ∀∈+∞,21x e x ≥+”的否定是( ) A .()1,x ∃∈+∞,21x e x ≥+ B .()1,x ∀∈+∞,21x e x <+ C .()1,x ∃∈+∞,21x e x <+ D .()1,x ∀∈+∞,21x e x ≥+【答案】C【解析】命题“()1,x ∀∈+∞,21x e x ≥+”为全称命题,该命题的否定为“()1,x ∃∈+∞,21x e x <+”. 故选:C.考向分析3.(2021·泰州市第二中学)巳知命题p :0x ∃>,10x e x --≤,则命题p 的否定为( ) A .0x ∀≤,10x e x --> B .0x ∀>,10x e x --> C .0x ∃>,10x e x --≥ D .0x ∃≤,10x e x -->【答案】B【解析】命题p :0x ∃>,10x e x --≤,则命题p 的否定为0x ∀>,10x e x -->. 故选:B考向二 逻辑连接词求参数【例2】(2021·全国高三专题练习)若命题“200[1,2],2x x a ∃∈--+”是假命题,则实数a 的范围是( ) A .2a > B .2a C .2a >- D .2a -【答案】A【解析】若命题“200[1,2],2x x a ∃∈--+”是假命题,则命题“2[1,2],2x x a ∀∈--+<”是真命题, 当0x =时,()2max22x -+=,所以2a >.故选:A. 【举一反三】1.(2021·天水市第一中学高三月考(理))已知命题():1,3p x ∃∈-,220x a --≤.若p 为假命题,则a 的取值范围为( ) A .(),2-∞- B .(),1-∞-C .(),7-∞D .(),0-∞【答案】A 【解析】p 为假命题,∴():1,3p x ⌝∀∈-,220x a -->为真命题,故22a x <-恒成立,22y x =-在()1,3x ∈-的最小值为2-,∴2a <-. 故选:A.2.(2020·北京人大附中高三月考)若命题“x R ∃∈,使得2210ax x ++<成立”为假命题,则实数a 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .[0,+∞)C .(-∞,1)D .(-∞,0]【答案】A 【解析】命题“x R ∃∈,使得2210ax x ++<成立”为假命题, 则它的否定命题: “x R ∀∈,2210ax x ++≥”为真命题所以0440a a >⎧⎨∆=-≤⎩ 解得1a ≥,所以实数a 的取值范围是[1,)+∞ 故选:A.3.(2020·江西高三期中(文))存在[1,1]x ∈-,使得230x mx m +-≥,则m 的最大值为( ) A .1 B .14C .12D .-1【答案】C【解析】由不等式230x mx m +-≥,可化为23x m x≤-,设()[]2,1,13x f x x x=∈--,则()()()2226(6)33x x x x f x x x ---'==--,当[1,0)x ∈-时,()0f x '<,()f x 单调递减; 当(0,1]x ∈时,()0f x '>,()f x 单调递增,又由()11(1),142f f -==,所以函数()f x 的最大值为()112f =, 要使得存在[1,1]x ∈-,使得230x mx m +-≥,则12m ≤,则m 的最大值为12. 故选:C.考向三 数学归纳法【例3-1】(2020·全国高三专题练习(理))用数学归纳法证明不等式“1+12+13+…+121n -<n (n ∴N *,n ≥2)”时,由n =k (k ≥2)时不等式成立,推证n =k +1时,左边应增加的项数是( ) A .2k -1 B .2k -1 C .2k D .2k +1【答案】C【解析】n k =时,左边=1111 (2321)k ++++-,而n =k +1时,左边=11111111 (232122121)k k k k +++++++++-+-,增加了1111 (22121)k k k +++++-,共(2k +1-1)-(2k -1)=2k 项, 故选:C.【例3-2】.(2020·全国高三专题练习)设等比数列{}n a 满足113,34n n a a a n +==-. (1)计算23,a a ,猜想{}n a 的通项公式并加以证明; (2)求数列{}2nn a 的前n 项和n S .【答案】(1)25a =,37a =,21n a n =+,证明见解析;(2)1(21)22n n S n +=-+. 【解析】(1)由题意,等比数列{}n a 满足113,34n n a a a n +==-, 可得21345a a =-= ,323427a a =-⨯=,,猜想{}n a 的通项公式为21n a n =+,证明如下:(数学归纳法)当1,2,3n =时,显然成立; ∴ 假设n k =时,即21k a k =+成立;其中*(N )k ∈, 由134k k a a k +=-3(21)4k k =+-2(1)1k =++ ∴故假设成立,综上(1)(2),数列{}n a 的通项公式21n a n =+*()n N ∈.(2)令2(21)2n nn n b a n ==+,则前项和1212...3252...(21)2n n n S b b b n =+++=⨯+⨯+++ ∴由∴两边同乘以2得:23123252...(21)2(21)2n n n S n n +=⨯+⨯++-++ ∴由∴-∴的322112(12)3222...2(21)26(21)212n n n n n S n n -++--=⨯+⨯++-+=+-+-, 化简得1(21)22n n S n +=-+. 【举一反三】1.(2020·全国高三专题练习(理))用数学归纳法证明等式123(21)(1)(21)n n n +++++=++时,从n k=到1n k =+等式左边需增添的项是( ) A .22k + B .[]2(1)1k ++ C .[(22)(23)]k k +++ D .[][](1)12(1)1k k ++++ 【答案】C【解析】当n k =时,左边123(21)k =+++++,共21k +个连续自然数相加,当1n k =+时,左边123(21)(22)(23)k k k =+++++++++,所以从n k =到1n k =+,等式左边需增添的项是[(22)(23)]k k +++. 故选:C.2.(2021·全国高三专题练习)设集合T n ={1,2,3,…,n }(其中n ≥3,n ∴N *),将T n 的所有3元子集(含有3个元素的子集)中的最小元素的和记为S n . (1)求S 3,S 4,S 5的值; (2)试求S n 的表达式.【答案】(1)S 3=1,S 4=5,S 5=15;(2)41n C + .【解析】(1)当n =3时,T 3={1,2,3},3元子集有:{1,2,3},∴S 3=1;当n =4时,T 4={1,2,3,4},3元子集有:{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{2,3,4},∴S 4=1×3+2=5;当n =5时,T 5={1,2,3,4,5},3元子集有:{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,3,4},{1,3,5},{1,4,5},{2,3,4},{2,3,5},{2,4,5},{3,4,5},222543212315S C C C ∴=⨯+⨯+⨯=.(2)由S 3=1,S 4=5,S 5=15,S 6=35…归纳猜想出41n n S C +=(n ≥3).下面用数学归纳法证明猜想:∴当n =3时,S 3=1=44C ,结论成立;∴假设n =k (k ≥3,k ∴N *)时,结论成立,即S k =41k C +,则当n =k +1时,T k +1={1,2,3,4,…,k ,k +1},()()1111111232123...21k k k k k S S C C C k C k C +---⎡⎤=+++++-+-⎣⎦()()()(){}411111122112...21k k k C k C k C k k C k k C +--=+-+-++--+--⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦ ()(){}4111111111211231...23...1k k k C k C C C C C C k C +--⎡⎤=++++-++++-⎣⎦ ()422311k k k k C kC kC C ++⎡⎤=+--⎣⎦ ()4341111k k k C C C ++++=+=∴当n =k +1时,结论成立. 综上:由∴∴可得()413n n S C n +=≥.1.(2021·涡阳县育萃高级中学)已知命题:p x R ∀∈,2104x x -+,则p ⌝( ) A .21,04x x x ∃∈-+R B .21,04x x x ∃∈-+>R C .21,04x x x ∀∈-+>R D .21,04x x x ∀∈-+<R 【答案】B【解析】命题p 为全称命题,根据全称命题的否定为特称命题,可得:p ⌝: 21,04x x x ∃∈-+>R 故选:B2.(2021·漠河市高级中学高三月考(文))下列说法正确的是( ) A .若p q ∨为真命题,则p q ∧为真命题B .命题“若cos cos x y ≠,则x y ≠”的否命题是“若cos cos x y =,则x y ≠”C .“0x <”是“20x x ->”的充要条件强化练习D .若p :x ∀∈R ,2320x x --<,则p ⌝:0x ∃∈R ,200320x x --.【答案】D【解析】对于A 选项,若p q ∨为真命题,可能p 真q 假,则p q ∧为假,故A 选项错误.对于B 选项,命题“若cos cos x y ≠,则x y ≠”的否命题是“若cos cos x y =,则x y =”,故B 选项错误. 对于C 选项,当2x =时,20x x ->,所以“0x <”不是“20x x ->”的充要条件,C 选项错误. 根据全称量词命题的否定的知识可知,D 选项正确. 故选:D3.(2021·全国高三专题练习)下列关于命题的说法中正确的是( )∴对于命题P :x R ∃∈,使得210x x ++<,则:P x R ⌝∀∈,均有210x x ++≥ ∴“1x =”是“2320x x -+=”的充分不必要条件∴命题“若2320x x -+=,则1x =”的逆否命题是“若1x ≠,则2320x x -+≠” ∴若p q ∧为假命题,则p 、q 均为假命题 A .∴∴∴ B .∴∴∴ C .∴∴∴∴ D .∴∴【答案】A【解析】∴对于命题:p x R ∃∈,使得210x x ++<,则:p x R ⌝∀∈均有210x x ++,故∴正确;∴由“1x =”可推得“2320x x -+=”,反之由“2320x x -+=”可能推出2x =,则“1x =”是“2320x x -+=”的充分不必要条件,故∴正确;∴命题“若2320x x -+=,则1x =”的逆否命题是“若1x ≠,则2320x x -+≠”,故∴正确; ∴若p q ∧为假命题,则p ,q 至少有一个为假命题,故∴错误. 则正确的命题的有∴∴∴. 故选:A4.(2021·河南高三其他模拟(文))命题:p “0,2sin 0x x x ∀≥-≥”的否定为( )A .0,2sin 0x x x ∀≥-<B .0,2sin 0x x x ∀<-<C .0000,2sin 0xx x ∃≥-< D .0000,2sin 0xx x ∃<-<【答案】C【解析】命题:p “0,2sin 0xx x ∀≥-≥”是全称命题,又全称命题的否定是特称命题,故“0x ∀≥,2sin 0x x -≥”的否定是“0000,2sin 0xx x ∃≥-<”.故选:C.5.(2021·山东菏泽市·高三一模)命题“2,0∈≥∀x R x ”的否定是( )A .2,0x R x ∃∈≥B .2,0x R x ∀∈<C .2,0x R x ∃∈<D .2,0x R x ∃∈≤【答案】C【解析】因为全称命题的否定是特称命题,所以命题:x R ∀∈,20x ≥的否定是:x R ∃∈,20x <.故选:C6.(2021·四川成都市·石室中学高三月考(理))设命题:0p x ∀≤x =-,则p ⌝为( ) A .0x ∀≤x ≠- B .00x ∃≤0x =- C .0x ∀>x =- D .00x ∃≤0x ≠-【答案】D【解析】命题p 为全称命题,该命题的否定为0:0p x ⌝∃≤0x ≠-. 故选:D.7.(2020·湖北武汉市·华中师大一附中高三期中)“0m >”是“x R ∃∈,2(1)2(1)30m x m x -+-+≤是假命题”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】由题意,命题“x R ∃∈,2(1)2(1)30m x m x -+-+≤是假命题” 可得命题“x R ∀∈,2(1)2(1)30m x m x -+-+>是真命题” 当10m -=时,即1m =时,不等式30>恒成立;当10m -≠时,即1m ≠时,则满足()()210214130m m m ->⎧⎪⎨⎡⎤---⨯<⎪⎣⎦⎩,解得14m <<,综上可得,实数14m ≤<,即命题“x R ∃∈,2(1)2(1)30m x m x -+-+≤是假命题”时,实数m 的取值范围是[1,4),又由“0m >”是“14m ≤<”的必要不充分条件,所以“0m >”是“x R ∃∈,2(1)2(1)30m x m x -+-+≤是假命题”的必要不充分条件, 故选:B.8.(2021·全国高三专题练习)若命题“∀[]1,4x ∈时,240x x m --≠”是假命题,则m 的取值范围( ) A .[4,3]-- B .()-∞,-4 C .[4,)-+∞ D .[4,0]-【答案】D【解析】若命题“[1x ∀∈,4]时,240x x m --≠”是假命题, 则命题“[1x ∃∈,4]时,240x x m --=”是真命题, 则24m x x =-,设22()4(2)4f x x x x =-=--, 当14x 时,4()0f x -,则40m -. 故选:D .9.(2020·江苏海门市·高三月考)命题“[]21220x x a ∀∈-≤,,”为真命题的一个充分不必要条件是( )A .2a ≤B .2a ≥C .4a ≤D .4a ≥【答案】D【解析】“[]21220x x a ∀∈-≤,,”为真命题,可得2a ≥,因为[)[)4,2,+∞⊂+∞ , 故选:D .10.(2021·全国高三专题练习)已知命题“02x ∃>,20040ax ax --<”是假命题,则a 的取值范围是( )A .[)2,+∞B .()2,+∞C .(],2-∞D .(),2-∞【答案】A【解析】因为命题“02x ∃>,20040ax ax --<”是假命题,所以240ax ax --≥对2x >恒成立, 所以()242a x x x≥>-恒成立.因为2x >, 所以22x x ->,则242x x<-, 故2a ≥. 故选:A11.(2020·全国高三专题练习)用数学归纳法证明“(1)(2)()213(21)nn n n n n ++⋅⋅⋅⋅⋅+=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-”,从“k到1k +”左端需增乘的代数式为( ) A .21k + B .2(21)k +C .211k k ++ D .231k k ++ 【答案】B【解析】当n k =时,等式的左边(1)(2)()k k k k =++⋅⋅⋅⋅⋅+,当1n k =+时,等式的左边(11)(12)()(1)(2)k k k k k k k k =++++⋅⋅⋅⋅⋅+++++, 所以当从“k 到1k +”左端增乘的代数式为(1)(2)2(21)1k k k k k k ++++=++.故选:B.12.(多选)(2021·恩施市第一中学)下列命题正确的有( ) A .命题“x R ∀∈,20x ≥”的否定是“x R ∃∈,20x <”. B .函数()cos f x x =向右平移2π个单位得到函数解析式为()sin g x x =. C .函数()21f x x =-的零点为()1,0-,()1,0.D .1弧度角表示:在任意圆中,等于半径长的弦所对的圆心角. 【答案】AB【解析】对A ,根据全称命题的否定性质,A 为正确的; 对B ,()cos f x x =向右平移2π个单位得到函数()cos()sin 2g x x x π=-=;对C ,函数零点是数而不是点,故C 错误;对D ,1弧度角表示为在任意圆中,等于半径长的弧所对的圆心角,故D 错误; 故选:AB.13.(多选)(2021·全国高三专题练习)下列命题中正确的是( ) A .(0,)x ∃∈+∞,23x x >B .(0,1)x ∃∈,23log log x x <C .(0,)x ∀∈+∞,121()log 2xx >D .1(0,)3x ∀∈,131()log 2xx < 【答案】BD【解析】对于选项A :当0x >时,22133xx x ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,所以23x x <恒成立,故选项A 不正确;对于选项B :当(0,1)x ∈时,23log lg lg 3lg 31log lg 2lg lg 2x x x x =⨯=>,且3log 0x <,所以23log log x x <,故选项B 正确;对于选项C :当12x =时,1211()()222x ==,11221log log 12x ==,则121log ()2x x >,故选项C 不正确; 对于选项D :当13x =时,131log 13=,由对数函数和指数函数的性质可知,当1(0,)3x ∈时,131()1log 2x x <<,故选项D 正确; 故选:BD14.(多选)(2021·全国高三专题练习)若01,22x ⎡⎤∃∈⎢⎥⎣⎦,使得200210x x λ-+<成立是假命题,则实数λ可能取值是( ) A .32B.C .3 D .92【答案】AB【解析】由条件可知1,22x ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦,2210x x λ-+≥是真命题, 即22112x x x xλ+≤=+,即min 112,,22x x x λ⎛⎫⎡⎤≤+∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,设()112,22f x x x x ⎡⎤=+≥=∈⎢⎥⎣⎦等号成立的条件是112,222x x x ⎡⎤=⇒=∈⎢⎥⎣⎦,所以()f x的最小值是即λ≤AB. 故选:AB15.(2021·江西高三其他模拟(文))已知命题“存在x ∈R ,使220ax x -+≤”是假命题,则实数a 的取值范围是___________. 【答案】18a >【解析】因为命题“存在x ∈R ,使220ax x -+≤”是假命题, 所以命题“R x ∀∈,使得220ax x -+>”是真命题,当0a =时,得2x <,故命题“R x ∀∈,使得220ax x -+>”是假命题,不合题意;当0a ≠时,得0180a a >⎧⎨∆=-<⎩,解得18a >.故答案为:18a >16.(2021·全国高三专题练习)若“存在x ∴[﹣1,1],3210x x a ⋅++>成立”为真命题,则a 的取值范围是___.【答案】9(,)2-+∞【解析】存在x ∴[﹣1,1],3210xxa ⋅++>成立,即213x xa +-<在[1,1]x ∈-上有解, 设2121()333x xx xf x +⎛⎫⎛⎫==+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,[1,1]x ∈-, 易得y =f (x )在[﹣1,1]为减函数, 所以()[(1),(1)]f x f f ∈-,即213()3332f x +≤≤+,即91()2f x ≤≤, 即92a -<,所以92a >-, 故答案为:9(,)2-+∞.17.(2020·江西高三其他模拟(文))若命题:p x R ∃∈,210x mx -+<为假命题,则m 的取值范围是______. 【答案】[]22-,【解析】命题:p x R ∃∈,210x mx -+<为假命题,p ∴⌝:x R ∀∈,210x mx -+≥为真命题,则240m ∆=-≤,解得22m -≤≤,即m 的取值范围是[]22-,. 故答案为:[]22-,. 18.(2020·北京密云区·高三期中)若“01x ∃>,使得11x a x +<-.”为假命题,则实数a 的最大值为___________. 【答案】3【解析】由“∴x 0>1,使得11x a x +<-.”为假命题,可知,“11,1x x a x ∀>+≥-”为真命题, 11a x x ∴≤+-恒成立,由11111311x x x x +=-++≥=--,当且仅当2x =时取等号, 即a 的最大值为3. 故答案为:3.19.(2021·湖南永州市·高三二模)若对[]1,2x ∀∈,都有20ax x -≤,则实数a 的取值范围是___________. 【答案】1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦【解析】解:因为[]1,2x ∀∈,都有20ax x -≤,所以[]1,2x ∀∈,都有1a x≤,令()1g x x =,[]1,2x ∈,因为()1g x x=,在[]1,2x ∈上单调递减,所以()()min 122g x g ==,所以12a ≤,即实数a 的取值范围是1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦;故答案为:1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦20.(2020·全国高三月考(文))已知命题():0,p x ∀∈+∞,2230x mx -+>,命题:q m a <;若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围为______.【答案】()+∞【解析】设命题():0,p x ∀∈+∞,2230x mx -+>成立对应的m 的范围为集合A ,{}|B m m a =<若()0,x ∀∈+∞,223x mx +>,则32x m x +>,所以min 32m x x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭而32x x +≥32x x =,即x =时等号成立,所以min32x x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭m <{|A m m =<,因为p 是q 的充分不必要条件,所以A B,所以a > 即实数a的取值范围为()+∞.故选答案为:()+∞21.(2020·凌海市第二高级中学高三月考)命题“2,1x R x t ∀∈>+”为真命题,则实数t 的取值范围是__________. 【答案】(),1-∞- 【解析】命题“2,1x R x t ∀∈>+”为真命题,且20x ≥,10t ∴+<,则1t <-,故实数t 的取值范围是(),1-∞-.故答案为:(),1-∞-.22.(2020·上海徐汇区·高三一模)用数学归纳法证明()2511222n n N -*++++∈能被31整除时,从k 到1k +添加的项数共有__________________项(填多少项即可). 【答案】5【解析】当n k =时,原式为:251122...2k -++++,当1n k =+时,原式为251551525354122...222222k k k k k k -+++++++++++++, 比较后可知多了55152535422222k k k k k ++++++++,共5项. 故答案为:523.(2020·浙江高三其他模拟)用数学归纳法证明:111111111234212122n n n n n-+-++-=+++-++,第一步应验证的等式是__________;从“n k =”到“1n k =+”左边需增加的等式是_________.【答案】11122-=()()1121121k k -+-+ 【解析】当1n =时,应当验证的第一个式子是11122-=,从“n k =”到“1n k =+”左边需增加的式子是()()1121121k k -+-+24.(2021·全国高三专题练习)设数列{}n a 满足11a =,12(23)n n a a n +=--. (1)计算2a ,3a .猜想{}n a 的通项公式并利用数学归纳法加以证明; (2)记2n nn b a =⋅,求数列{}n b 的前n 项和n S .【答案】(1)23a =,35a =,21n a n =-;证明见解析;(2)1(23)26n n S n +=-⨯+.【解析】(1)由题意可得2121213a a =+=+=,3221615a a =-=-=, 由数列{}n a 的前三项可猜想数列{}n a 是以1为首项,2为公差的等差数列, 即21n a n =-, 证明如下:当1n =时,12111a =⨯-=成立; 假设n k =时,21k a k =-成立.那么1n k =+时,12(23)2(21)(23)212(1)1k k a a k k k k k +=--=---=+=+-也成立. 则对任意的*n ∈N ,都有21n a n =-成立;(2)因为(21)2n n b n =-.∴23123252(21)2n n S n =⨯+⨯+⨯++-⨯,∴ 23412123252(21)2n n S n +=⨯+⨯+⨯++-⨯,∴∴-∴得:2341222222222(21)2n n n S n +-=+⨯+⨯+⨯++⨯--⨯()211122122(21)26(23)212n n n n n -++⨯-=+--⨯=---⨯-.∴1(23)26n n S n +=-⨯+.25.(2020·全国高三专题练习)已知数列{}n a 满足:11a =,点()()*1,n n a a n +∈N 在直线21y x =+上.(1)求2a ,3a ,4a 的值,并猜想数列{}n a 的通项公式; (2)用数学归纳法证明(1)中你的猜想.【答案】(1)2343,7,15a a a ===,21n n a =-;(2)证明见解析.【解析】(1)因为点()()*1,n n a a n N +∈在直线21y x =+上所以121n n a a +=+, 因为11a =,故22113a =⨯+=,32317a =⨯+=, 427115a =⨯+=,由上述结果,猜想:21nn a =-.(2)1︒,当1n =时,1211a =-=成立,2︒,假设当()1,n k k k N =≥∈时,21kk a =-成立,那么,当1n k =+时,()1121221121kk k k a a ++=+=-+=-成立,由1︒,2︒可得21nn a =-.26.(2020·黑龙江哈尔滨市·高三月考(理))已知数列{}n a 满足1a m =,2n a ≠,11210n n n a a a ++-⋅-=. (1)求2a ,3a ,4a ;(2)猜想{}n a 的通项公式,并用数学归纳法加以证明. 【答案】(1)212a m =-,3232m a m -=-,43243ma m-=-;(2)()()()121n n n m a n n m ---=--;证明见解析.【解析】1)因为11210n n n a a a ++-⋅-=,2n a ≠,所以112n na a +=-,又因为1a m = 211122a a m ==--,3212232m a a m -==--,43132243ma a m-==-- (2)()()()121n n n ma n n m---=--证明:1n =时,()1011ma m --==,结论成立 假设n k =时,结论成立,即()()()121k k k ma k k m---=--当1n k =+时:()()()()()()()()()11111122211221211k kk k m a k k m k k m k k m a k km k k m k k m+--====-------+--+------ 结论成立.综上,数列通项为()()()121n n n m a n n m---=-- 27(2020·云南师大附中高三月考(理))设数列{}n a 满足11a =,23a =,当()11112n n n n n a a a n a a -+-+=+++.(1)计算3a ,4a ,猜想{}n a 的通项公式,并加以证明. (2)求证:()()()2221244474111n a a a +++<+++. 【答案】(1)35a =,47a =,21n a n =-,证明见解析;(2)证明见解析. 【解析】(1)解:由11a =,23a =, 所以()123121225a a a a a +=++=+,()234231327a a a a a +=++=+. 猜想:21n a n =-,证明:当2n =时,由11a =,23a =,故成立;假设n k =(2k ≥)时成立,即21k a k =-, 所以()()1111221211k k k k k a a a k k k a a -+-+=++=+=+-+,即当1n k =+时成立,综上所述,21n a n =-. (2)证明:由(1)知,()22411n n a =+, 所以()()()22212444111n a a a ++++++22222211111111221311n n =+++<++++--- ()()1111132411n n =++++⨯⨯-+111111111111232435211n n n n ⎛⎫=+-+-+-++-+- ⎪--+⎝⎭11117112214n n ⎛⎫=++--< ⎪+⎝⎭,证毕.。
第三节简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词1.简单的逻辑联结词了解逻辑联结词“或”“且”“非”的含义.2.全称量词与存在量词(1)理解全称量词与存在量词的意义.(2)能正确地对含有一个量词的命题进行否定.知识点一简单的逻辑联结词1.用联结词“且”联结命题p和命题q,记作p∧q,读作“p且q”.2.用联结词“或”联结命题p和命题q,记作p∨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,记作綈p,读作“非p”或“p的否定”.4.命题p∧q,p∨q,綈p的真假判断:p∧q中p,q有一假为假,p∨q有一真为真,p与非p必定是一真一假.必备方法逻辑联结词与集合的关系“或、且、非”三个逻辑联结词,对应着集合运算中的“并、交、补”,因此,常常借助集合的“并、交、补”的意义来解答由“或、且、非”三个联结词构成的命题问题.[自测练习]1.(2015·枣庄模拟)如果命题“p∨q”与命题“綈p”都是真命题,则()A.命题q一定是真命题B.命题p不一定是假命题C.命题q不一定是真命题D.命题p与命题q真假相同解析:由綈p是真命题,则p为假命题.又p∨q是真命题,故q一定为真命题.答案:A知识点二全称量词与存在量词1.全称量词与全称命题(1)短语“所有的”、“任意一个”在逻辑中通常叫作全称量词,并用符号“∀”表示.(2)含有全称量词的命题,叫作全称命题.(3)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.存在量词与特称命题(1)短语“存在一个”、“至少有一个”在逻辑中通常叫作存在量词,并用符号“∃”表示.(2)含有存在量词的命题,叫作特称命题.(3)特称命题“存在M 中的一个x 0,使p (x 0)成立”可用符号简记为∃x 0∈M ,P (x 0),读作“存在M 中的元素x 0,使p (x 0)成立”.3.含有一个量词的命题的否定命 题 命题的否定 ∀x ∈M ,p (x ) ∃x 0∈M ,綈p (x 0) ∃x 0∈M ,p (x 0)∀x ∈M ,綈p (x )易误提醒(1)对于省略量词的命题,应先挖掘命题中隐含的量词,改写成含量词的完整形式,再写出命题的否定,否则易出错.(2)p 或q 的否定易误写成“綈p 或綈q ”;p 且q 的否定易误写成“綈p 且綈q ”. 必备方法 不管是全称命题,还是特称命题,若其真假不容易正面判断时,可先判断其否定的真假.[自测练习]2.(2015·郑州预测)已知命题p :∀x >2,x 3-8>0,那么綈p 是( ) A .∀x ≤2,x 3-8≤0 B .∃x >2,x 3-8≤0 C .∀x >2,x 3-8≤0D .∃x ≤2,x 3-8≤0解析:本题考查全称命题的否定.依题意,綈p 是“∃x >2,x 3-8≤0”,故选B. 答案:B3.下列命题为真命题的是( ) A .∃x 0∈Z,1<4x 0<3 B .∃x 0∈Z,5x 0+1=0 C .∀x ∈R ,x 2-1=0 D .∀x ∈R ,x 2+x +2>0解析:1<4x 0<3,14<x 0<34,这样的整数x 0不存在,故A 为假命题;5x 0+1=0,x 0=-15∉Z ,故B 为假命题;x 2-1=0,x =±1,故C 为假命题;对任意实数x ,都有x 2+x +2=⎝⎛⎭⎫x +122+74>0,故D 为真命题.答案:D考点一 含有逻辑联结词的命题的真假判断|1.(2016·石家庄一模)命题p :若sin x >sin y ,则x >y ;命题q :x 2+y 2≥2xy .下列命题为假命题的是( )A .p 或qB .p 且qC .qD .綈p解析:取x =π3,y =5π6,可知命题p 不正确;由(x -y )2≥0恒成立,可知命题q 正确,故綈p 为真命题,p 或q 是真命题,p 且q 是假命题,故选B.答案:B2.给定下列三个命题:p 1:函数y =a x +x (a >0,且a ≠1)在R 上为增函数; p 2:∃a ,b ∈R ,a 2-ab +b 2<0;p 3:cos α=cos β成立的一个充分不必要条件是α=2k π+β(k ∈Z ). 则下列命题中的真命题为( ) A .p 1∨p 2 B .p 2∧p 3 C .p 1∨綈p 3D .綈p 2∧p 3解析:对于p 1:令y =f (x ),当a =12时,f (0)=⎝⎛⎭⎫120+0=1,f (-1)=⎝⎛⎭⎫12-1-1=1,所以p 1为假命题;对于p 2:a 2-ab +b 2=⎝⎛⎭⎫a -12b 2+34b 2≥0,所以p 2为假命题;对于p 3:由cos α=cos β,可得α=2k π±β(k ∈Z ),所以p 3是真命题,所以綈p 2∧p 3为真命题,故选D.答案:D判断一个含有逻辑联结词的命题的真假的三个步骤(1)判断复合命题的结构;(2)判断构成这个命题的每个简单命题的真假;(3)依据含有“或”、“且”、“非”的命题的真假判断方法,作出判断即可.考点二 全称命题与特称命题真假判断|1.下列命题中,真命题是( )A .存在x 0∈R ,sin 2x 02+cos 2x 02=12B .任意x ∈(0,π),sin x >cos xC .任意x ∈(0,+∞),x 2+1>xD .存在x 0∈R ,x 20+x 0=-1解析:对于A 选项:∀x ∈R ,sin 2x 2+cos 2x2=1,故A 为假命题;对于B 选项:存在x=π6,sin x =12,cos x =32,sin x <cos x ,故B 为假命题;对于C 选项:x 2+1-x =⎝⎛⎭⎫x -122+34>0恒成立,C 为真命题;对于D 选项:x 2+x +1=⎝⎛⎭⎫x +122+34>0恒成立,不存在x 0∈R ,使x 20+x 0=-1成立,故D 为假命题.答案:C2.下列命题中,真命题是( )A .∃m 0∈R ,使函数f (x )=x 2+m 0x (x ∈R )是偶函数B .∃m 0∈R ,使函数f (x )=x 2+m 0x (x ∈R )是奇函数C .∀m ∈R ,函数f (x )=x 2+mx (x ∈R )都是偶函数D .∀m ∈R ,函数f (x )=x 2+mx (x ∈R )都是奇函数解析:由于当m =0时,函数f (x )=x 2+mx =x 2为偶函数,故“∃m 0∈R ,使函数f (x )=x 2+m 0x (x ∈R )为偶函数”是真命题.答案:A全称命题与特称命题真假的判断方法 命题名称 真假 判断方法一 判断方法二 全称命题真 所有对象使命题真 否定为假 假存在一个对象使命题假否定为真考点三 利用命题的真假求参数范围|(2015·高考山东卷)若“∀x ∈⎣⎡⎦⎤0,π4,tan x ≤m ”是真命题,则实数m 的最小值为________.[解析] 由已知可得m ≥tan x ⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π4恒成立.设f (x )=tan x ⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π4,显然该函数为增函数,故f (x )的最大值为tan π4=1,由不等式恒成立可得m ≥1,即实数m 的最小值为1.[答案] 1根据命题真假求参数的方法步骤(1)先根据题目条件,推出每一个命题的真假(有时不一定只有一种情况); (2)然后再求出每个命题是真命题时参数的取值范围; (3)最后根据每个命题的真假情况,求出参数的取值范围.已知命题p :∃m ∈R ,m +1≤0,命题q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0恒成立,若p ∧q 为假命题.则实数m 的取值范围为________.解析:易知命题p 为真命题, 若命题q 为真命题,则Δ=m 2-4<0, 即-2<m <2.当p ∧q 为真时,有⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤0,-2<m <2.∴-2<m ≤-1, ∴p ∧q 为假时,m 的取值范围为{m |m ≤-2,或m >-1}. 答案:(-∞,-2]∪(-1,+∞) 2.全称命题的否定不当致误【典例】 设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :∀x ∈A,2x ∈B ,则( )A .綈p :∀x ∈A,2x ∉B B .綈p :∀x ∉A,2x ∉BC .綈p :∃x ∉A,2x ∈BD .綈p :∃x ∈A,2x ∉B[解析] “∀x ∈A ”的否定为“∃x ∈A ”,“2x ∈B ”的否定为“2x ∉B ”,故原命题的否定为“∃x ∈A,2x ∉B ”,故选D.[答案] D[易误点评] 此类题目常易犯下列三种错误:(1)否定了结论,并没有否定量词. (2)否定了条件与结论,没有否定量词. (3)否定了条件,没有否定结论.[防范措施] (1)弄清楚是全称命题还是特称命题,尤其是省略了量词的命题.(2)全(特)称命题的否定应从两个方面着手:一是量词变化,“∀”与“∃”互换;二是否定命题的结论,但不是否定命题的条件.[跟踪练习] (2015·高考全国卷Ⅰ)设命题p :∃n ∈N ,n 2>2n ,则綈p 为( ) A .∀n ∈N ,n 2>2n B .∃n ∈N ,n 2≤2n C .∀n ∈N ,n 2≤2nD .∃n ∈N ,n 2=2n解析:命题p 是一个特称命题,其否定是全称命题,故选C. 答案:CA 组 考点能力演练1.已知命题p :∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≥0,则綈p 是( ) A .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0 B .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0 C .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0 D .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0解析:綈p :∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0. 答案:C2.已知命题p :∃x ∈R ,x 2-3x +4≤0,则下列说法正确的是( ) A .綈p :∃x ∈R ,x 2-3x +4>0,且綈p 为真命题 B .綈p :∃x ∈R ,x 2-3x +4>0,且綈p 为假命题 C .綈p :∀x ∈R ,x 2-3x +4>0,且綈p 为真命题 D .綈p :∀x ∈R ,x 2-3x +4>0,且綈p 为假命题解析:因为x 2-3x +4=⎝⎛⎭⎫x -322+74≥74,所以命题p 为假命题,所以綈p :∀x ∈R ,x 2-3x +4>0,且綈p 为真命题,故选C.答案:C3.(2016·珠海一模)命题p :5的值不超过2,命题q :2是无理数,则( )A .命题“p 或q ”是假命题B .命题“p 且q ”是假命题C .命题“非p ”是假命题D .命题“非q ”是真命题解析:因为5≈2.236>2,故p 为假命题,2是无理数,故q 是真命题,由复合命题的真假判断法则可知B 正确.答案:B4.下列选项中,说法正确的是( )A .命题“∃x ∈R ,x 2-x ≤0”的否定是“∃x ∈R ,x 2-x >0”B .命题“p ∨q 为真”是命题“p ∧q 为真”的充分不必要条件C .命题“若am 2≤bm 2,则a ≤b ”是假命题D .命题“在△ABC 中,若sin A <12,则A <π6”的逆否命题为真命题解析:A 中命题的否定是:∀x ∈R ,x 2-x >0,故A 不对;B 中当p 为假命题、q 为真命题时,p ∨q 为真,p ∧q 为假,故B 不对;C 中当m =0时,a ,b ∈R ,故C 的说法正确;D 中命题“在△ABC 中,若sin A <12,则A <π6”为假命题,所以其逆否命题为假命题.故选C.答案:C5.(2016·太原模拟)已知命题p :∃x 0∈R ,e x 0-mx 0=0,q :∀x ∈R ,x 2+mx +1≥0,若p ∨(綈q )为假命题,则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,0)∪(2,+∞)B .[0,2]C .RD .∅解析:若p ∨(綈q )为假命题,则p 假q 真.命题p 为假命题时,有0≤m <e ;命题q 为真命题时,有Δ=m 2-4≤0,即-2≤m ≤2.所以当p ∨(綈q )为假命题时,m 的取值范围是0≤m ≤2.答案:B6.命题“存在x ∈R ,使得|x -1|-|x +1|>3”的否定是________.解析:本题考查了特称命题与全称命题.命题“存在x ∈R ,使得|x -1|-|x +1|>3”的否定是“对任意的x ∈R ,都有|x -1|-|x +1|≤3”.答案:对任意的x ∈R ,都有|x -1|-|x +1|≤37.命题p :若a ,b ∈R ,则ab =0是a =0的充分条件;命题q :函数y =x -3的定义域是[3,+∞),则“p ∨q ”、“p ∧q ”、“綈p ”中为真命题的是________.解析:依题意知p 假,q 真,所以p ∨q ,綈p 为真. 答案:p ∨q ,綈p8.命题:“存在实数x ,满足不等式(m +1)x 2-mx +m -1≤0”是假命题,则实数m 的取值范围是________.解析:依题意,“对任意的实数x ,都满足不等式(m +1)x 2-mx +m -1>0”是真命题,则必须满足⎩⎪⎨⎪⎧m +1>0,(-m )2-4(m +1)(m -1)<0,解得m >233.答案:⎝⎛⎭⎫233,+∞ 9.已知命题p :关于x 的方程x 2-ax +4=0有实根;命题q :关于x 的函数y =2x 2+ax +4在[3,+∞)上是增函数.若p 或q 是真命题,p 且q 是假命题,求实数a 的取值范围.解:命题p 等价于Δ=a 2-16≥0,即a ≤-4或a ≥4; 命题q 等价于-a4≤3,即a ≥-12.由p 或q 是真命题,p 且q 是假命题知,命题p 和q 一真一假. 若p 真q 假,则a <-12; 若p 假q 真,则-4<a <4.故a 的取值范围是(-∞,-12)∪(-4,4). 10.设p :实数x 满足x 2-4ax +3a 2<0,其中a >0.q :实数x 满足⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0.(1)若a =1,且p ∧q 为真,求实数x 的取值范围. (2)綈p 是綈q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围. 解:由x 2-4ax +3a 2<0,a >0得a <x <3a , 即p 为真命题时,a <x <3a ,由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0,得⎩⎪⎨⎪⎧-2≤x ≤3,x >2或x <-4,即2<x ≤3,即q 为真命题时2<x ≤3.(1)a =1时,p :1<x <3.由p ∧q 为真知p ,q 均为真命题,则⎩⎪⎨⎪⎧1<x <3,2<x ≤3,得2<x <3, 所以实数x 的取值范围为(2,3).(2)设A ={x |a <x <3a },B ={x |2<x ≤3},由题意知p 是q 的必要不充分条件, 所以B A ,有⎩⎪⎨⎪⎧0<a ≤2,3a >3,∴1<a ≤2, 所以实数a 的取值范围为(1,2].B 组 高考题型专练1.(2014·高考辽宁卷)设a ,b ,c 是非零向量,已知命题p :若a·b =0,b·c =0,则a·c =0;命题q :若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .则下列命题中真命题是( )A .p ∨qB .p ∧qC .(綈p )∧(綈q )D .p ∨(綈q )解析:对命题p 中的a 与c 可能为共线向量,故命题p 为假命题.由a ,b ,c 为非零向量,可知命题q 为真命题.故p ∨q 为真命题.故选A.答案:A2.(2014·高考安徽卷)命题“∀x ∈R ,|x |+x 2≥0”的否定是( ) A .∀x ∈R ,|x |+x 2<0 B .∀x ∈R ,|x |+x 2≤0 C .∃x 0∈R ,|x 0|+x 20<0 D .∃x 0∈R ,|x 0|+x 20≥0解析:全称命题的否定是特称命题,否定结论. 答案:C3.(2015·高考浙江卷)命题“∀n ∈N *,f (n )∈N *且f (n )≤n ”的否定形式是( ) A .∀n ∈N *,f (n )∉N *且f (n )>n B .∀n ∈N *,f (n )∉N *或f (n )>n C .∃n 0∈N *,f (n 0)∉N *且f (n 0)>n 0 D .∃n 0∈N *,f (n 0)∉N *或f (n 0)>n 0解析:全称命题的否定为特称命题,因此命题“∀n∈N*,f(n)∈N*且f(n)≤n”的否定形式是“∃n0∈N*,f(n0)∉N*或f(n0)>n0”.答案:D4.(2015·高考湖北卷)命题“∃x0∈(0,+∞),ln x0=x0-1”的否定是()A.∀x∈(0,+∞),ln x≠x-1B.∀x∉(0,+∞),ln x=x-1C.∃x0∈(0,+∞),ln x0≠x0-1D.∃x0∉(0,+∞),ln x0=x0-1解析:该命题的否定是将存在量词改为全称量词,等号改为不等号即可,故选A.答案:A。
考点三简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词知识梳理1.简单的逻辑联结词(1) 逻辑联结词:“或”、“且”、“非”这些词叫做逻辑联接词.(2) 用联结词“且”联结命题p和命题q,记作p∧q,读作“p且q”.(3) 用联结词“或”联结命题p和命题q,记作p∨q,读作“p或q”.(4) 一个命题p的否定记作¬p,读作“非p”或“p的否定”.2.复合命题及其真假判断(1) 复合命题:由简单命题再加上一些逻辑联结词构成的命题叫复合命题.(2) 复合命题p∧q,p∨q,非p以及其真假判断:简记为:p∧q中p、q有假则假,同真则真;p∨q有真为真,同假则假;p与¬p必定是一真一假.3. 全称量词与存在量词(1) 全称量词与全称命题短语“所有”“任意”“每一个”等表示全体的量词在逻辑中称为全称量词,并用符号“∀”表示.含有全称量词的命题,叫做全称命题.全称命题“对M中任意一个x,都有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) 存在量词与存在性命题短语“有一个”“有些”“存在一个”等表示部分的量词在逻辑中称为存在量词,并用符号“∃”表示.含有存在量词的命题,叫做存在性命题.存在性命题“存在M中的一个x,使p(x)成立”可用符号简记为∃x∈M,p(x),读作“存在一个x属于M,使p(x)成立”.4. 含有一个量词的命题的否定 "x ∈M ,p (x )典例剖析题型一 含有一个量词的命题的否定例1 命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是( )A .任意一个有理数,它的平方是有理数B .任意一个无理数,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变式训练 设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :任意x ∈A,2x ∈B ,则( )A .Øp :任意x ∈A,2x ∉B B .Øp :任意x ∉A,2x ∉BC .Øp :存在x ∉A,2x ∈BD .Øp :存在x ∈A,2x ∉B题型二 复合命题真假判断例2 下列命题中的假命题是( )A .存在x ∈R ,sin x =52B .存在x ∈R ,log 2x =1C .任意x ∈R ,(12)x >0 D .任意x ∈R ,x 2≥0 变式训练 已知命题p :对任意x ∈R ,总有2x >0;q :“x >1”是“x >2”的充分不必要条件.则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .Øp ∧ØqC .Øp ∧qD .p ∧Øq题型三 由命题真假求参数范围例3 命题“存在x ∈R,2x 2-3ax +9<0”为假命题,则实数a 的取值范围为________. 变式训练 已知命题p :“任意x ∈[1,2],x 2-a ≥0”,命题q :“存在x ∈R ,使x 2+2ax +2-a =0”,若命题“p 且q ”是真命题,则实数a 的取值范围是________.当堂练习1. 命题“对任意x ∈R ,都有20x ≥”的否定为( )A .对任意x ∈R ,使得20x <B .不存在x ∈R ,使得20x <C .存在0x ∈R ,都有200x ≥D .存在0x ∈R ,都有200x <2.若p,q是两个简单命题,且“p或q”是假命题,则必有()A.p真q真B.p真q假C.p假q假D.p假q真3.已知命题p:所有有理数都是实数;命题q:正数的对数都是负数,则下列命题中为真命题的是()A.¬p或q B.p且q C.¬p且¬q D.¬p或¬q4.已知p:2+2=5,q:3>2,则下列判断正确的是()A.“p或q”为假,“¬q”为假B.“p或q”为真,“¬q”为假C.“p且q”为假,“¬p”为假D.“p且q”为真,“p或q”为假5.已知命题p:若x>y,则-x<-y,命题q:若x>y,则x2>y2.在命题①p∧q;②p∨q;③p∧(¬q);④(¬p)∨q中,真命题是.课后作业一、选择题1.命题“对任意的x∈R,x3-x2+1≤0”的否定是()A.不存在x∈R,x3-x2+1≤0 B.存在x∈R,x3-x2+1≤0C.存在x∈R,x3-x2+1>0 D.对任意的x∈R,x3-x2+1>02.下列命题中正确的是()A.若p∨q为真命题,则p∧q为真命题B.“x=5”是“x2-4x-5=0”的充分不必要条件C.命题“若x<-1,则x2-2x-3>0”的否定为:“若x≥-1,则x2-2x-3≤0”D.已知命题p:∃x∈R,x2+x-1<0,则¬p:∃x∈R,x2+x-1≥03.已知命题p:对任意x∈R,总有2x>0;q:“x>1”是“x>2”的充分不必要条件.则下列命题为真命题的是()A.p∧q B.¬p∧¬q C.¬p∧q D.p∧¬q4.已知命题p:∃x0∈R,x20+2x0+2≤0,则¬p为()A.∃x0∈R,x20+2x0+2>0 B.∃x0∈R,x20+2x0+2<0C.∀x∈R,x2+2x+2≤0 D.∀x∈R,x2+2x+2>05.对于下述两个命题p:对角线互相垂直的四边形是菱形;q:对角线互相平分的四边形是菱形.则命题“p∨q”、“p∧q”、“¬p”中真命题的个数为()A.0 B.1 C.2 D.36.下列命题中的假命题是()A. ∀x∈R,2x-1>0B. ∀x∈N*,(x-1)2>0C. ∃x∈R,lg x<1D. ∃x∈R,tan x=2 7.若命题“∃x0∈R,使得x20+mx0+2m-3<0”为假命题,则实数m的取值范围是()A.[2,6] B.[-6,-2] C.(2,6) D.(-6,-2)8.已知命题p:∀x∈R,2x2-2x+1≤0,命题q:∃x∈R,使sin x+cos x=2,则下列判断:①p且q是真命题;②p或q是真命题;③q是假命题;④非p是真命题其中正确的是()A.①④B.②③C.③④D.②④二、填空题9.命题“$x∈R,|x|≤0”的否定是“________________”.10.若命题“∃x∈R使x2+2x+m≤0”是假命题,则m的取值范围是_____________.11.命题:“对任意k>0,方程x2+x-k=0有实根”的否定是________.12.命题“任意两个等边三角形都相似”的否定为___________________.13.若命题“∀x∈R,ax2-ax-2≤0”是真命题,则实数a的取值范围是________.。
科 目 数学 年级 高三 备课人 高三数学组第 课时1.3简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词 考纲定位 了解逻辑联结词“或”“且”“非”的含义;理解全称量词与存在量词的意义;能正确对含有一个量词的命题进行否定. 疑难提示 1、逻辑联结词的特性;2、命题的否定;3、区分命题的否定与否命题;4、注意全称命题与特称命题的其他不同表述方法. 【考点整合】1、简单的逻辑联结词:(1) 叫做逻辑联结词.(2)复合命题:由简单命题和 构成的命题. (3)复合命题的三种形式及其真假性:p q p q ∧ p q ∨ p ⌝ 真 真 真 假 假 真 假假2、全称量词与存在量词(1) 等短语在逻辑中通常叫全称量词,含有全称量词的命题叫做 . (2) 等短语在逻辑中通常叫存在量词,含有存在量词的命题叫做 . 3、命题的否定: 对命题的全盘否定 ;否命题:(1)命题的否定与否命题之间的区别: (2)一些常用正面叙述的词语及它的否定词语列表如下: 正面词语 等于 大于 小于 是 都是 至少有一个 至多有一个 任意的 否定词语(3)全称命题与特称命题的否定:全称命题:,()p x M p x ∀∈,则:p ⌝ ; 特称命题00:,()p x M p x ∃∈,则:p ⌝ .【真题演练】1、(2008 广东)已知命题p:所有的有理数都是实数,命题q:正数的对数都是负数,则下列命题是真命题的是( )A.()p q ⌝∨B.p q ∧C.()()p q ⌝∧⌝D.()()p q ⌝∨⌝ 2、(2010 湖南)下列命题中是假命题的是( ) A.1,20x x R -∀∈> B.*2,(1)0x N x ∀∈-> C.,lg 1x R x ∃∈< D.,tan 2x R x ∃∈=3、(2009 天津)命题“00,20xx R ∃∈≤”的否定是( ) A.不存在00,20x x R ∈> B.00,20x x R ∃∈≥ C.,20x x R ∀∈≤ D.,20x x R ∀∈>4、(2012 湖北)命题“300,R x C Q x Q ∃∈∈”的否定是( )A.300,R x C Q x Q ∃∉∈ B.300,R x C Q x Q ∃∈∉ C.3,R x C Q x Q ∀∉∈ D.3,R x C Q x Q ∀∈∉【经典例题】一、含有逻辑联结词的命题真假的判断 例1、判断下列命题的真假 (1)命题()A AB ⊄;(2)下列两组命题构成的“p 且q ”形式的命题的真假:①:0{0},:{0}p q φ⊂≠∈ ②:2p 是自然数,:q π是有理数(3)下列两组命题构成的“p 或q ”形式的命题的真假: ①p:3是7的约数,q:3是9的约数 ②p:3不是7的约数,q:3不是9的约数变式训练:1、已知命题p 2:,tan 1;:,10p x R x q x R x x ∃∈=∀∈++<,给出下列结论: (1)命题“p q ∧”是真命题;(2)命题“()p q ∧⌝”是假命题;(3)命题“()p q ⌝∨”是真命题;(4)命题“()()p q ⌝∨⌝”是真命题;其中正确的是 (只需填写所有正确的序号) 2、已知命题p 和q 满足p q ∨为真命题,q ⌝为真命题,则( )A.p 为假命题B.p 为真命题C.p q ∧为真命题D.()p q ⌝∨为真命题 二、含有量词的否定及真假判断例2、试判断下列命题的真假并写出该命题的否定(1)2,10x R x ∀∈+>; (2)2,1x N x ∀∈≥; (3)3,1x Z x ∃∈<; (4)2,3x Q x ∃∈=变式训练:1、命题“所有能被2整除的整数都是偶数”的否定是 .2、下列命题中(1)[0,],sin cos 22x x x π∃∈+≥;(2)2(3,),21x x x ∀∈+∞>+; (3)2,1x R x x ∃∈+=-(4)(,),tan sin 2x x x ππ∀∈>,其中真命题是( )A.(1)B.(1)(2)C.(2)D.(3)(4) 三、根据命题真假求参数的取值范围例3、已知0c >,设p:函数xy c =在R 上单调递减,q:不等式|2|1x x c +->的解集为R ,如果p 和q 有且仅有一个正确,求c 的取值范围.变式训练:已知命题p:2[1,2],0x x a ∀∈-≥;命题q :2000,220x R x ax a ∃∈++-=.(1)若命题p q ∧为真命题,求实数a 的取值范围 (2).若命题p q ∨为真命题且p q ∧为假命题,求a 的取值范围.【作业】《胜券在握》P119页 第1、2、3题;【上本作业】《胜券在握》P119页 第4、5题.。
第三节简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词【最新考纲】 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“或”、“且”“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.(1)全称量词:短语“所有的”、“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,用符号“∀”表示.(2)全称命题:含有全称量词的命题,叫做全称命题.全称命题“对M中任意一个x,有p(x)成立”简记为∀x∈M,p(x).(3)存在量词:短语“存在一个”、“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,用符号“∃”表示.(4)特称命题:含有存在量词的命题,叫做特称命题.特称命题“存在M中的一个元素x0,使p(x0)成立”,简记为∃x0∈M,p(x0).3.含有一个量词的命题的否定命题命题的否定∀x∈M,p(x) ∃x0∈M,綈p(x0)∃x0∈M,p(x0) ∀x∈M,綈p(x)1.(质疑夯基)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)命题“5>6或5>2”是假命题.()(2)命题p∧q为假命题,则命题p、q都是假命题.()(3)“长方形的对角线相等”是全称命题.()(4)命题“对顶角相等”的否定是“对顶角不相等”.()答案:(1)×(2)×(3)√(4)×2.(2015·湖北卷)命题“∃x0∈(0,+∞),ln x0=x0-1”的否定是()A.∀x∈(0,+∞),ln x≠x-1B.∀x∉(0,+∞),ln x=x-1C.∃x0∈(0,+∞),ln x0≠x0-1D.∃x0∉(0,+∞),ln x0=x0-1解析:改变原命题中的三个地方即可得其否定,∃改为∀,x0改为x ,否定结论,即ln x ≠x -1.答案:A3.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解析:依题意得綈p :甲没有降落在指定范围,綈q :乙没有降落在指定范围,因此“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为(綈p)∨(綈q).答案:A4.下列命题中假命题是( )A .∀x ∈R ,2x -1>0B .∃x 0∈R ,-(x 0-1)2≥0C .∀x ∈(1,+∞),log 2x >0D .∃x 0∈R ,cos x 0>x 20+2x 0+2解析:根据函数的性质可知A 、C 正确,对于B ,当x 0=1时,-(x 0-1)2≥0成立,故B 正确,对于D ,x 20+2x 0+2=(x 0+1)2+1≥1,故D 错.答案:D5.若命题“∀x ∈R ,ax 2-ax -2≤0”是真命题,则实数a 的取值范围是________.解析:当a =0时,不等式显然成立;当a ≠0时,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=a 2+8a ≤0,得-8≤a <0. 综上,-8≤a ≤0.答案:[-8,0]一种关系逻辑联结词与集合的关系“或、且、非”三个逻辑联结词,对应着集合运算中的“并、交、补”,因此,常常借助集合的“并、交、补”的意义来解答由“或、且、非”三个联结词构成的命题问题.一种区别正确区别命题的否定与否命题“否命题”是对原命题“若p,则q”的条件和结论分别加以否定而得的命题,它既否定其条件,又否定其结论;“命题的否定”即“綈p”,只是否定命题p的结论.命题的否定与原命题的真假总是对立的,即两者中有且只有一个为真.两类否定1.含有一个量词的命题的否定(1)全称命题的否定是特称命题:全称命题p:∀x∈M,p(x),綈p:∃x0∈M,綈p(x0).(2)特称命题的否定是全称命题:特称命题p:∃x0∈M,p(x0),綈p :∀x ∈M ,綈p(x).2.由逻辑联结词构成的新命题的否定(1)綈(p ∧q)⇔(綈p)∨(綈q);(2)綈(p ∨q)⇔(綈p)∧(綈p).一、选择题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.则下列判断正确的是( ) A .p 为真 B .綈p 为假C .p ∧q 为假D .p ∧q 为真解析:p 是假命题,q 是假命题,因此只有C 正确.答案:C2.(2017·北京朝阳区高三一模)在索契冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛赛前训练中,甲、乙两位队员各跳一次.设命题p 是“甲落地站稳”,q 是“乙落地站稳”,则命题“至少有一位队员落地没有站稳”可表示为( )A .p ∨qB .p ∨(綈q)C .(綈p)∧(綈q)D .(綈p)∨(綈q)解析:“至少有一位队员落地没有站稳”它的否定是“两位队员落地都站稳”,故为p ∧q ,而p ∧q 的否定是(綈p)∨(綈q).答案:D3.(2015·浙江卷)命题“∀n ∈N *,f (n )∈N *且f (n )≤n ”的否定形式是( )A .∀n ∈N *,f (n )∉N *且f (n )>nB .∀n ∈N *,f (n )∉N *或f (n )>nC .∃n 0∈N *,f (n 0)∉N *且f (n 0)>n 0D .∃n 0∈N *,f (n 0)∉N *或f (n 0)>n 0解析:写全称命题的否定时,要把量词∀改为∃,并且否定结论,注意把“且”改为“或”.答案:D4.(2017·山西忻州四校第三次联考)已知命题p :∃x ∈R ,2x >3x;命题q :∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,tan x >sin x ,则下列是真命题的是( ) A .(綈p )∧q B .(綈p )∨(綈q )C .p ∧(綈q )D .p ∨(綈q )解析:当x =-1时,2-1>3-1,所以p 为真命题;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,tan x -sin x =sin x (1-cos x )cos x>0,所以q 为真命题,所以p ∨(綈q )是真命题.答案:D 5.下列命题中是假命题的是( )A .∀x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,x >sin xB .∃x 0∈R ,sin x 0+cos x 0=2C .∀x ∈R ,3x >0D .∃x 0∈R ,lg x 0=0解析:对于A ,令f (x )=x -sin x ,则f ′(x )=1-cos x ,当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2时,f ′(x )>0.从而f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上是增函数,则f (x )>f (0)=0,即x >sin x ,故A 正确;对于B ,由sin x +cos x =2sin(x +π4)≤2<2知,不存在x 0∈R ,使得sin x 0+cos x 0=2,故B 错误;对于C ,易知3x >0,故C 正确;对于D ,由lg 1=0知,D 正确.答案:B6.(2014·湖南卷)已知命题p :若x >y ,则-x <-y ;命题q :若x >y ,则x 2>y 2.在命题①p ∧q ;②p ∨q ;③p ∧(綈q);④(綈p)∨q 中真命题是( )A .①③B .①④C .②③D .②④解析:先判断命题p ,q 的真假,再根据真值表求解.当x >y 时,-x <-y ,故命题p 为真命题,从而綈p 为假命题. 当x >y 时,x 2>y 2不一定成立,故命题q 为假命题,从而綈q 为真命题.由真值表知,①p ∧q 为假命题;②p ∨q 为真命题;③p ∧(綈q)为真命题;④(綈p)∨q 为假命题.答案:C二、填空题7.命题“∃x 0∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,tan x 0>sin x 0”的否定是________. 答案:∀x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,tan x ≤sin x 8.已知命题p :(a -2)2+|b -3|≥0(a ,b ∈R),命题q :x 2-3x +2<0的解集是{x |1<x <2},给出下列结论:①命题“p ∧q ”是真命题;②命题“p ∧(綈q )”是假命题;③命题“(綈p )∨q ”是真命题;④命题“(綈p )∨(綈q )”是假命题.其中正确的是____________(填正确命题的序号)解析:命题p 、q 均为真命题,则綈p 、綈q 为假命题.从而结论①②③④均正确.答案:①②③④9.若命题“∃x 0∈R ,2x 20-3ax 0+9<0”为假命题,则实数a 的取值范围是________.解析:因为“∃x 0∈R ,2x 20-3ax 0+9<0”为假命题,则“∀x∈R ,2x 2-3ax +9≥0”为真命题.因此Δ=9a 2-4×2×9≤0,故-22≤a ≤2 2.答案:[-22,22]三、解答题10.写出下列命题的否定,并判断其真假.(1)∀T =2k π,k ∈Z ,sin(x +T )=sin x ;(2)若直线l ⊥平面α,则对任意l ′⊂α,l ⊥l ′;(3)若a n =-2n +10,则∃n ∈N *,使S n <0.解:(1)原命题的否定为:∃T =2k π,k ∈Z ,sin(x +T )≠sin x ,假命题.(2)原命题的否定为:若直线l ⊥平面α,则存在l ′⊂α,l 与l ′不垂直,假命题.(3)若a n =-2n +10,则对∀n ∈N *,S n ≥0,假命题.11.已知命题p :“∀x ∈[1,2],x 2-a ≥0”,命题q :“∃x 0∈R ,使x 20+2ax 0+2-a =0”,若命题“p 且q ”是真命题,试求实数a 的取值范围.解:要使p 成立,由x 2-a ≥0,得a ≤x 2,x ∈[1,2],所以a ≤1.要使q 成立,则有Δ=4a 2-4(2-a )≥0,即a 2+a -2≥0,解得a ≥1或a ≤-2.因为命题“p 且q ”是真命题,则p ,q 同时为真,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≤1,a ≥1或a ≤-2,即a ≤-2或a =1. 故实数a 的取值范围是{a |a ≤-2或a =1}.。