[精品]2019学年高中数学第一章1.1命题及其关系1.1..1.3四种命题间的相互关系优化练习新人教A版选修28
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1.1.2 & 1.1.3 四种命题四种命题间的相互关系预习课本P4~8,思考并完成以下问题1.一个命题的四种形式分别是什么?它们之间的相互关系分别是什么?2.什么样的两个命题有相同的真假性?3.两个互逆命题或互否命题,它们之间的真假性有没有关系?[新知初探]1.原命题与逆命题2.原命题与否命题3.原命题与逆否命题4.四种命题的真假性之间的关系(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.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)一个命题的否命题和逆命题有相同的真假性( )(2)原命题与逆命题之间的真假性没有关系( )答案:(1)√(2)√2.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是( )A.若一个数是负数,则它的平方不是正数B.若一个数的平方是正数,则它是负数C.若一个数不是负数,则它的平方不是正数D.若一个数的平方不是正数,则它不是负数答案:B3.命题“若x2>y2,则x>y”的否命题是________________________________________________________________________.答案:若x2≤y2,则x≤y4.命题p:若a=1,则a2=1;命题q:若a2≠1,则a≠1,则命题p与q的关系是________.答案:互为逆否命题四种命题的概念[典例]命题.(1)对顶角相等;(2)全等三角形的对应边相等.[解] (1)原命题:如果两个角是对顶角,则它们相等;逆命题:如果两个角相等,则它们是对顶角;否命题:如果两个角不是对顶角,则它们不相等;逆否命题:如果两个角不相等,则它们不是对顶角.(2)原命题:若两个三角形全等,则这两个三角形三边对应相等;逆命题:若两个三角形三边对应相等,则这两个三角形全等;否命题:若两个三角形不全等,则这两个三角形三边对应不相等;逆否命题:若两个三角形三边对应不相等,则这两个三角形不全等.四种命题的转换方法(1)逆命题:互换原命题的条件和结论,所得命题是原命题的逆命题.(2)否命题:同时否定原命题的条件和结论,所得命题是原命题的否命题.(3)逆否命题:互换原命题的条件和结论,并且同时否定,所得命题是原命题的逆否命题.[注意] 四种命题转换时关键是把命题写成“若……则……”的形式. 写出以下命题的逆命题、否命题和逆否命题.(1)如果一条直线垂直于平面内的两条相交直线,那么这条直线垂直于平面; (2)当x =2时,x 2-3x +2=0.解:(1)逆命题:如果一条直线垂直于平面,那么这条直线垂直于平面内的两条相交直线;否命题:如果直线不垂直于平面内的两条相交直线,那么这条直线不垂直于平面; 逆否命题:如果一条直线不垂直于平面,那么这条直线不垂直于平面内的两条相交直线. (2)逆命题:若x 2-3x +2=0,则x =2; 否命题:若x ≠2,则x 2-3x +2≠0; 逆否命题:若x 2-3x +2≠0,则x ≠2.四种命题真假的判断[典例] (1)“正三角形都相似”的逆命题.(2)“若x 2+y 2≠0,则x ,y 不全为零”的否命题. (3)“若m >0,则x 2+x -m =0有实根”的逆否命题.[解] (1)原命题的逆命题为“若三角形相似,则这些三角形是正三角形”.假命题. (2)原命题的否命题为“若x 2+y 2=0,则x ,y 全为零”.真命题.(3)原命题的逆否命题为“若x 2+x -m =0无实根,则m ≤0”.因为方程x 2+x -m =0无实根,所以判别式Δ=1+4m <0,解得m <-14,故m ≤0,为真命题. [一题多变]1.[变设问]若本例(3)改为判断“若m >0,则x 2+x -m =0有实根”的逆命题的真假,则结果如何?解:原命题的逆命题为“若x 2+x -m =0有实根,则m >0”.因为方程x 2+x -m =0有实根,所以判别式Δ=1+4m ≥0,所以m ≥-14,故逆命题为假命题.2.[变条件]若本例(3)改为判断“若m >0,则mx 2+x -1=0有实根”的逆否命题的真假,则结论如何?解:原命题的逆否命题为“若mx 2+x -1=0无实根,则m ≤0”.因为方程mx 2+x -1=0无实根,则m ≠0,所以判别式Δ=1+4m <0,则m <-14,故m ≤0,为真命题.解决此类题目的关键是牢记四种命题的概念,原命题与它的逆否命题同真同假,原命题的否命题与逆命题也互为逆否命题,同真同假,故只判断二者中的一个即可.等价命题的应用[典例] 证明:若f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ),则a +b ≥0.[证明] 法一: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.法二:假设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 ).这与已知条件f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )相矛盾. 因此假设不成立,故a +b ≥0.“正难则反”的处理原则(1)当原命题的真假不易判断,而逆否命题较容易判断真假时,可通过判断其逆否命题的真假来判断原命题的真假.(2)在证明某一个命题的真假性有困难时,可以证明它的逆否命题为真(假)命题,来间接地证明原命题为真(假)命题.证明:若m 2+n 2=2,则m +n ≤2.证明:将“若m 2+n 2=2,则m +n ≤2”视为原命题,则它的逆否命题为“若m +n >2,则m 2+n 2≠2”.由于m +n >2,则m 2+n 2≥12(m +n )2>12×22=2,所以m 2+n 2≠2.故原命题的逆否命题为真命题,从而原命题也为真命题.层级一 学业水平达标1.设a ,b 是向量,命题“若a =-b ,则|a |=|b |”的逆命题是( ) A .若a ≠-b ,则|a |≠|b | B .若a =-b ,则|a |≠|b | C .若|a |≠|b |,则a ≠-bD .若|a |=|b |,则a =-b解析:选D 条件“a =-b ”和结论“|a |=|b |”互换后得到逆命题:若|a |=|b |,则a =-b .故选D.2.“在△ABC 中,若C =90°,则A ,B 全是锐角”的否命题为( ) A .在△ABC 中,若C ≠90°,则A ,B 全不是锐角 B .在△ABC 中,若C ≠90°,则A ,B 不全是锐角 C .在△ABC 中,若C ≠90°,则A ,B 中必有一个是钝角 D .以上都不对解析:选 B “全是”的否定是“不全是”,故该命题的否命题为“在△ABC 中,若C ≠90°,则A ,B 不全是锐角”.3.命题“若a >-3,则a >-6”以及它的逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中,真命题的个数为( )A .0B .1C .2D .4解析:选C “若a >-3,则a >-6”为真命题,所以其逆否命题亦为真命题.又逆命题、否命题为假命题,所以真命题的个数为2.故选C.4.若命题p 的逆命题为q ,命题q 的否命题为r ,则命题p 是命题r 的( ) A .逆命题 B .否命题 C .逆否命题D .以上都不对解析:选C 由四种命题的关系,知命题p 与命题r 互为逆否命题. 5.在下列四个命题中,为真命题的是( ) A .“x =2时,x 2-5x +6=0”的否命题 B .“若b =3,则b 2=9”的逆命题 C .若ac >bc ,则a >bD .“相似三角形的对应角相等”的逆否命题解析:选D A 中命题的否命题为“x ≠2时,x 2-5x +6≠0”,是假命题;B 中命题的逆命题为“若b 2=9,则b =3”,是假命题;C 中当c <0时,为假命题;D 中原命题与其逆否命题等价,都是真命题.6.命题“若x ≠1,则x 2-1≠0”的真假性为________.解析:可转化为判断命题的逆否命题的真假,由于原命题的逆否命题是:“若x 2-1=0,则x =1”,因为x 2-1=0,x =±1,所以该命题是假命题,因此原命题是假命题.答案:假命题7.已知命题“若m -1<x <m +1,则1<x <2”的逆命题为真命题,则m 的取值范围是________.解析:由已知得,若1<x <2成立,则m -1<x <m +1也成立.∴⎩⎪⎨⎪⎧m -1≤1,m +1≥2.∴1≤m ≤2.答案:[1,2] 8.下列命题中:①若一个四边形的四条边不相等,则它不是正方形; ②若一个四边形对角互补,则它内接于圆; ③正方形的四条边相等; ④圆内接四边形对角互补; ⑤对角不互补的四边形不内接于圆;⑥若一个四边形的四条边相等,则它是正方形.其中互为逆命题的有_______;互为否命题的有________;互为逆否命题的有________. 解析:命题③可改写为“若一个四边形是正方形,则它的四条边相等”;命题④可改写为“若一个四边形是圆内接四边形,则它的对角互补”;命题⑤可改写为“若一个四边形的对角不互补,则它不内接于圆”,再依据四种命题间的关系便不难判断.答案:②和④,③和⑥ ①和⑥,②和⑤ ①和③,④和⑤9.写出下列命题的逆命题、否命题和逆否命题,并判断它们的真假. (1)正数a 的立方根不等于0;(2)在同一平面内,平行于同一条直线的两条直线平行.解:(1)原命题:若a 是正数,则a 的立方根不等于0,是真命题. 逆命题:若a 的立方根不等于0,则a 是正数,是假命题. 否命题:若a 不是正数,则a 的立方根等于0,是假命题. 逆否命题:若a 的立方根等于0,则a 不是正数,是真命题.(2)原命题:在同一平面内,若两条直线平行于同一条直线,则这两条直线平行,是真命题.逆命题:在同一平面内,若两条直线平行,则这两条直线平行于同一条直线,是真命题.否命题:在同一平面内,若两条直线不平行于同一条直线,则这两条直线不平行,是真命题.逆否命题:在同一平面内,若两条直线不平行,则这两条直线不平行于同一条直线.10.判断命题“已知a,x为实数,若关于x的不等式x2+(2a+1)x+a2+2≤0的解集非空,则a≥1”的逆否命题的真假.解:原命题的逆否命题为“已知a,x为实数,若a<1,则关于x的不等式x2+(2a+1)x +a2+2≤0的解集为空集”.判断其真假如下:抛物线y=x2+(2a+1)x+a2+2的图象开口向上,判别式Δ=(2a+1)2-4(a2+2)=4a-7.因为a<1,所以4a-7<0.即抛物线y=x2+(2a+1)x+a2+2的图象与x轴无交点.所以关于x的不等式x2+(2a+1)x+a2+2≤0的解集为空集.故原命题的逆否命题为真命题.层级二应试能力达标1.命题“设a,b,c∈R,若a>b,则ac2>bc2”,以及它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题共有( )A.0个B.1个C.2个 D.4个解析:选C 若c=0,则ac2>bc2不成立,故原命题为假命题.由等价命题同真同假,知其逆否命题也为假命题.逆命题“设a,b,c∈R,若ac2>bc2,则a>b”为真命题,由等价命题同真同假,知原命题的否命题也为真命题,所以共有2个真命题,故选C.2.命题“对角线相等的四边形是矩形”是命题“矩形的对角线相等”的( )A.逆命题 B.否命题C.逆否命题 D.无关命题解析:选A 由于这两个命题的关系是一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,所以互为逆命题,故选A.3.命题“若x,y都是奇数,则x+y也是奇数”的逆否命题是( )A.若x+y是奇数,则x与y不都是奇数B.若x+y是奇数,则x与y都不是奇数C.若x+y不是奇数,则x与y不都是奇数D.若x+y不是奇数,则x与y都不是奇数解析:选C 由于“x,y都是奇数”的否定表达是“x,y不都是奇数”,“x+y是奇数”的否定表达是“x+y不是奇数”,故原命题的逆否命题为若x+y不是奇数,则x,y不都是奇数,故选C.4.有下列四个命题:①若“xy =1,则x ,y 互为倒数”的逆命题;②“面积相等的三角形全等”的否命题;③“若m ≤1,则x 2-2x +m =0有实数解”的逆否命题;④“若A ∩B =B ,则A ⊆B ”的逆否命题.其中,为真命题的是( )A .①②B .②③C .④D .①②③解析:选D ①的逆命题:“若x ,y 互为倒数,则xy =1”是真命题;②的否命题:“面积不相等的三角形不全等”是真命题;③的逆否命题:“若x 2-2x +m =0没有实数解,则m >1”是真命题;命题④是假命题,所以它的逆否命题也是假命题,如A ={1,2,3,4,5},B={4,5},显然A ⊆B 是错误的.5.在原命题“若A ∪B ≠B ,则A ∩B ≠A ”与它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为________.解析:逆命题为“若A ∩B ≠A ,则A ∪B ≠B ”; 否命题为“若A ∪B =B ,则A ∩B =A ”; 逆否命题为“若A ∩B =A ,则A ∪B =B ”; 全为真命题. 答案:46.若命题“若x <m -1或x >m +1,则x 2-2x -3>0”的逆命题为真、逆否命题为假,则实数m 的取值范围是________________________________________________________________________.解析:由已知,易得{x |x 2-2x -3>0}{x |x <m -1或x >m +1}.又{x |x 2-2x -3>0}={x |x <-1或x >3},∴⎩⎪⎨⎪⎧-1≤m -1,m +1<3或⎩⎪⎨⎪⎧-1<m -1,m +1≤3,∴0≤m ≤2.答案:[0,2]7.已知a ,b ,c ∈R ,证明:若a +b +c <1,则a ,b ,c 中至少有一个小于13.证明:原命题的逆否命题为:已知a ,b ,c ∈R ,若a ,b ,c 都不小于13,则a +b +c ≥1.由条件a ≥13,b ≥13,c ≥13,三式相加得a +b +c ≥1,显然逆否命题为真命题.所以原命题也为真命题.即已知a ,b ,c ∈R ,若a +b +c <1,则a ,b ,c 中至少有一个小于13.8.a,b,c为三个人,命题A:“如果b的年龄不是最大的,那么a的年龄最小”和命题B:“如果c的年龄不是最小的,那么a的年龄最大”都是真命题,则a,b,c的年龄的大小顺序是否能确定?请说明理由.解:能确定.理由如下:显然命题A和B的原命题的结论是矛盾的,因此应该从它的逆否命题来考虑.①由命题A为真可知,当b不是最大时,则a是最小的,即若c最大,则a最小,所以c>b>a;而它的逆否命题也为真,即“a不是最小,则b是最大”为真,所以b>a>c.总之由命题A为真可知:c>b>a或b>a>c.②同理由命题B为真可知a>c>b或b>a>c.从而可知,b>a>c.所以三个人年龄的大小顺序为b最大,a次之,c最小.。
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命题为“若,则否命题为“若(1)四种命题之间的关系(2)四种命题间的真假关系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]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: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”.]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x 2+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. 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x 2>y 2”的逆否命题; (3)“若x ≤3,则x 2-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.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{aΔ=4a2+12a≤0,即{a-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.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.。
1.1.2 四种命题 1.1.3 四种命题间的相互关系1.四种命题的定义2.四种命题的结构形式和关系3.四种命题的真假性之间的关系(1)两个命题互为逆否命题,它们有□10相同的真假性. (2)两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性□11没有关系.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)有的命题没有逆命题.( )(2)对于一个命题的四种命题,可以一个真命题也没有.( )(3)原命题的否命题的逆命题就是原命题的逆否命题.( )答案(1)×(2)√(3)√2.做一做(1)(教材改编P6T(3))命题“若f(x)是奇函数,则f(-x)是奇函数”的否命题是( )A.若f(x)是偶函数,则f(-x)是偶函数B.若f(x)不是奇函数,则f(-x)不是奇函数C.若f(-x)是奇函数,则f(x)是奇函数D.若f(-x)不是奇函数,则f(x)不是奇函数(2)若a=0,则ab=0的逆命题是_____________________________________.(3)若命题r的否命题为“若綈p,则q”,那么原命题r为________.(4)若a=b,则|a|=|b|的逆否命题是__________________________________.答案(1)B (2)若ab=0,则a=0 (3)“若p,则綈q”(4)若|a|≠|b|,则a≠b解析(1)原命题的条件是f(x)是奇函数,结论是f(-x)是奇函数,同时否定条件和结论即得否命题为若f(x)不是奇函数,则f(-x)不是奇函数.探究1 写出一个命题的其他三种命题例1 把下列命题写成“若p,则q”的形式,并写出它们的逆命题、否命题与逆否命题.(1)正数的平方根不等于0;(2)当x=2时,x2+x-6=0;(3)对顶角相等;(4)在△ABC中,当AB=AC时,∠B=∠C.[解] (1)原命题:“若a是正数,则a的平方根不等于0”.逆命题:“若a的平方根不等于0,则a是正数”.否命题:“若a不是正数,则a的平方根等于0”.逆否命题:“若a的平方根等于0,则a不是正数”.(2)原命题:“若x=2,则x2+x-6=0”.逆命题:“若x2+x-6=0,则x=2”.否命题:“若x≠2,则x2+x-6≠0”.逆否命题:“若x2+x-6≠0,则x≠2”.(3)原命题:“若两个角是对顶角,则它们相等”.逆命题:“若两个角相等,则它们是对顶角”.否命题:“若两个角不是对顶角,则它们不相等”.逆否命题:“若两个角不相等,则它们不是对顶角”.(4)原命题:“在△ABC中,若AB=AC,则∠B=∠C”.逆命题:“在△ABC中,若∠B=∠C,则AB=AC”.否命题:“在△ABC中,若AB≠AC,则∠B≠∠C”.逆否命题:“在△ABC中,若∠B≠∠C,则AB≠AC”.拓展提升写出一个命题的其他三种命题的步骤(1)分析命题的条件和结论;(2)将命题写成“若p,则q”的形式;(3)根据逆命题、否命题、逆否命题各自的结构形式写出这三种命题.注意:如果原命题含有大前提,在写出原命题的逆命题、否命题、逆否命题时,必须注意各命题中的大前提不变.【跟踪训练1】写出下列命题的逆命题、否命题与逆否命题:(1)若x>-2,则x+3>0;(2)两条对角线相等的四边形是矩形.解(1)逆命题:若x+3>0,则x>-2;否命题:若x≤-2,则x+3≤0;逆否命题:若x+3≤0,则x≤-2.(2)原命题可写为:若一个四边形的两条对角线相等,则这个四边形是矩形.逆命题:若一个四边形是矩形,则其两条对角线相等;否命题:若一个四边形的两条对角线不相等,则这个四边形不是矩形;逆否命题:若一个四边形不是矩形,则其两条对角线不相等.探究2 四种命题的真假判断例2 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.[解] 逆命题:已知a ,b 为实数,若a 2-4b ≥0,则x 2+ax +b ≤0有非空解集. 否命题:已知a ,b 为实数,若x 2+ax +b ≤0解集为空集,则a 2-4b <0.逆否命题:已知a ,b 为实数,若a 2-4b <0,则x 2+ax +b ≤0解集为空集.原命题、逆命题、否命题、逆否命题均为真命题.[条件探究] 如果把例2中的“x 2+ax +b ≤0”改为“x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0”,试写出一个正确的原命题,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.解 原命题:已知a 为实数,若关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集非空,则a ≥74,是真命题. 逆命题:已知a 为实数,若a ≥74,则关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集非空,是真命题.否命题:已知a 为实数,若关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集,则a <74,是真命题.逆否命题:已知a 为实数,若a <74,则关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集,是真命题.拓展提升命题真假的判断方法(1)由原命题写出其他三种命题,依次直接判断这四种命题的真假.(2)也可根据命题间的等价关系来判断命题的真假,注意:原命题和逆否命题同真同假,逆命题和否命题同真同假.(3)四种命题中,真命题的个数只可能为0个、2个、4个.【跟踪训练2】 判断下列命题的真假:(1)命题“若A ∩B =B ,则A ⊆B ”的逆否命题;(2)“若a >b ,则a +c >b +c ”的否命题;(3)“矩形的对角线相等”的逆命题;(4)“若xy =0,则x ,y 中至少有一个为0”的否命题.解 (1)由A ∩B =B ,知B ⊆A ,原命题为假命题,故逆否命题为假命题.(2)否命题为“若a ≤b ,则a +c ≤b +c ”,是真命题.(3)逆命题为“对角线相等的四边形是矩形”,是假命题.(4)否命题为“若xy ≠0,则x ,y 都不为零”,是真命题.探究3 等价命题的应用例3 判断命题“已知a ,x 为实数,若关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集不是空集,则a ≥1”的逆否命题的真假.[解] 解法一:原命题的逆否命题:已知a ,x 为实数,若a <1,则关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集.真假判断过程如下:抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2+2开口向上,Δ=(2a +1)2-4(a 2+2)=4a -7.若a <1,则4a -7<0.∴抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2+2与x 轴无交点.∴关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集.故逆否命题为真命题. 解法二:先判断原命题的真假.∵a ,x 为实数,且关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集不是空集,∴Δ=(2a +1)2-4(a 2+2)≥0,∴4a -7≥0,得a ≥74,从而a ≥1成立. ∴原命题为真命题.又∵原命题与其逆否命题等价,∴逆否命题为真命题.拓展提升“正难则反”的处理原则(1)当原命题的真假不易判断,而逆否命题较容易判断真假时,可通过判断其逆否命题的真假来判断原命题的真假.(2)四种命题中,原命题与其逆否命题是等价的,有相同的真假性,否命题与其逆命题也是互为逆否命题,解题时不要忽视.【跟踪训练3】已知函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,a,b∈R,对命题“若a+b≥0,则f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)”,写出其逆否命题,判断其真假,并证明你的结论.解逆否命题:若f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),则a+b<0.它为真命题.可通过证明原命题为真命题来证明它,证明如下:∵a+b≥0,则a≥-b,b≥-a.∵函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,∴f(a)≥f(-b),f(b)≥f(-a).∴f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),即原命题为真命题.∴它的逆否命题为真命题.1.正确写一个命题的逆命题、否命题和逆否命题(1)写出一个命题的逆命题、否命题和逆否命题的关键是正确找出原命题的条件和结论,然后按照定义写出命题,但要注意命题中的量词与它的否定词语的正确转换.(2)对于不是“若p,则q”形式的命题,要写出其他三种命题,应先把它改写成“若p,则q”的形式,以分清原命题的条件与结论.(3)当一个命题有大前提而要写出其他三种命题时,必须保留大前提,也就是大前提始终不变.2.四种命题中真命题个数的探究因为原命题与逆否命题有相同的真假性,逆命题与否命题有相同的真假性,所以四种命题中真命题的个数一定为偶数,即真命题的个数只可能为0,2,4.可依据此结论,检验写出的逆命题、否命题、逆否命题是否正确.3.逆否证法互为逆否命题的两个命题同真同假,也称为等价命题,所以在直接证明某一命题为真命题有困难时,可以通过证明它的逆否命题为真命题来间接证明原命题为真命题.1.命题“若A ∪B =A ,则A ∩B =B ”的否命题是( )A .若A ∪B ≠A ,则A ∩B ≠BB .若A ∩B =B ,则A ∪B =AC .若A ∩B ≠B ,则A ∪B ≠AD .若A ∪B ≠A ,则A ∩B =B答案 A解析 命题“若p ,则q ”的否命题为“若綈p ,则綈q ”,故A 正确.2.命题“若m =10,则m 2=100”与其逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中,真命题是( )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、否命题答案 C解析 显然原命题是真命题,所以其逆否命题也是真命题,若m 2=100,则m =±10,所以逆命题是假命题,其否命题也是假命题.3.若命题A 的否命题为B ,命题A 的逆否命题为C ,则B 与C 的关系是( )A .互逆命题B .互否命题C .互为逆否命题D .以上都不正确 答案 A解析 交换否命题的条件与结论就是逆否命题,符合互逆命题的定义.4.命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是________. 答案 若tan α≠1,则α≠π4 解析 交换原命题的条件和结论,同时进行否定可得逆否命题为“若tan α≠1,则α≠π4”. 5.将命题“正偶数不是素数”改写为“若p ,则q ”的形式,写出它的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.解 原命题:若一个数是正偶数,则这个数不是素数.是假命题;逆命题:若一个数不是素数,则这个数是正偶数.是假命题;否命题:若一个数不是正偶数,则这个数是素数.是假命题;逆否命题:若一个数是素数,则这个数不是正偶数.是假命题.。
1.1.2-1.1.3 四种命题间的相互关系
[课时作业]
[A组基础巩固]
1.与命题“能被6整除的整数,一定能被3整除”等价的命题是( )
A.能被3整除的整数,一定能被6整除
B.不能被3整除的整数,一定不能被6整除
C.不能被6整除的整数,一定不能被3整除
D.不能被6整除的整数,能被3整除
解析:即写命题“若一个整数能被6整除,则一定能被3整除”的逆否命题.
答案:B
2.“△ABC中,若∠C=90°,则∠A、∠B全是锐角”的否命题为( )
A.△ABC中,若∠C≠90°,则∠A、∠B全不是锐角
B.△ABC中,若∠C≠90°,则∠A、∠B不全是锐角
C.△ABC中,若∠C≠90°,则∠A、∠B中必有一个钝角
D.以上均不对
解析:“全是”的否定是“不全是”,故选B.
答案:B
3.命题“若x=3,则x2-9x+18=0”,那么它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数有( )
A.0个 B.1个 C.2个D.3个
解析:∵x2-9x+18=0,∴(x-3)(x-6)=0.∴x=3或x=6.∴逆命题为假,从而否命题为假.
又原命题为真,则逆否命题为真.
答案:B
4.下列说法中错误的个数是( )
①命题“余弦函数是周期函数”的否命题是“余弦函数不是周期函数”
②命题“若x>1,则x-1>0”的否命题是“若x≤1,则x-1≤0”
③命题“两个正数的和为正数”的否命题是“两个负数的和为负数”
④命题“x=-4是方程x2+3x-4=0的根”的否命题是“x=-4不是方程x2+3x-4=0的根”
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:①错误,否命题是“若一个函数不是余弦函数,则它不是周期函数”;②正确;③错误,否命题是“若两个数不全为正数,则它们的和不为正数”;④错误,否命题是“若一个数不是-4,则它不是方程x2+3x-4=0的根”.答案:C
5.命题“若a、b都是奇数,则ab必为奇数”的等价命题是( )
A.如果ab是奇数,则a,b都是奇数
B.如果ab不是奇数,则a,b不都是奇数
C.如果a,b都是奇数,则ab不是奇数
D .如果a ,b 不都是奇数,则ab 不是奇数
解析:等价命题即为逆否命题,故选B.
答案:B
6.命题“若x ≠1,则x 2-1≠0”的真假性为________.
解析:可转化为判断命题的逆否命题的真假,由于原命题的逆否命题是:“若x 2-1=0,则x =1”,因为x 2-1=0,x =±1,所以该命题是假命题,因此原命题是假命题.
答案:假命题
7.命题“当AB =AC 时,△ABC 是等腰三角形”与它的逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中,真命题有__________个.
解析:原命题为真命题,逆命题“当△ABC 是等腰三角形时,AB =AC ”为假命题,否命题“当AB ≠AC 时,△ABC 不是等腰三角形”为假命题,逆否命题“当△ABC 不是等腰三角形时,AB ≠AC ”为真命题.
答案:2
8.已知命题“若m -1<x <m +1,则1<x <2”的逆命题为真命题,则m 的取值范围是________.
解析:逆命题为“若1<x <2,则m -1<x <m +1”,是真命题,
∴(1,2)⊆(m -1,m +1),
即⎩⎪⎨⎪⎧ m -1≤1,m +1≥2,∴1≤m ≤2.
答案:[1,2]
9.分别写出下列命题的逆命题、否命题和逆否命题,并判断其真假.
(1)若实数a ,b ,c 成等比数列,则b 2
=ac ;
(2)函数y =log a x (a >0且a ≠1)在(0,+∞)上是减函数时,log a 2<0.
解析:(1)逆命题是:若b 2=ac ,则a ,b ,c 成等比数列,假命题;
否命题是:若实数a ,b ,c 不成等比数列,则b 2≠ac ,假命题;
逆否命题是:若实数a ,b ,c 满足b 2≠ac ,则a ,b ,c 不成等比数列,真命题.
(2)逆命题:若log a 2<0,则函数y =log a x (a >0且a ≠1)在(0,+∞)上是减函数,是真命题;
否命题:若函数y =log a x (a >0且a ≠1)在(0,+∞)上不是减函数,则log a 2≥0,是真命题;
逆否命题:若log a 2≥0,则函数y =log a x (a >0且a ≠1)在(0,+∞)上不是减函数,是真命题.
10.写出命题“若a ≥-14
,则方程x 2+x -a =0有实根”的逆命题、否命题和逆否命题,并判断它们的真假. 解析:逆命题:若方程x 2+x -a =0有实根,则a ≥-14,否命题:若a <-14
,则方程x 2+x -a =0无实根,逆否命题:若方程x 2+x -a =0无实根,则a <-14.由Δ=1+4a ≥0可得a ≥-14
,所以可判断其原命题、逆命题、否命题和逆否命题都是真命题.
[B 组 能力提升]
1.对于原命题“周期函数不是单调函数”,下列陈述正确的是( )
A .逆命题为“单调函数不是周期函数”
B .否命题为“周期函数是单调函数”
C .逆否命题为“单调函数是周期函数”
D .以上三者都不对
解析:其逆命题、否命题、逆否命题的表述都不正确.
答案:D
2.给出命题:若函数y =f (x )是幂函数,则它的图象不过第四象限,在它的逆命题、否命题、逆否命题三个命题中,真命题的个数是( )
A .3
B .2
C .1
D .0
解析:原命题是真命题,因为幂函数的图象不过第四象限,反过来,图象不过第四象限时,该函数不一定是幂函数,所以逆命题为假命题,根据等价命题的真假性相同可知,否命题为假命题,逆否命题为真命题,故选C.
答案:C
3.命题“已知不共线向量e 1,e 2,若λe 1+μe 2=0,则λ=μ=0”的等价命题为__________________,是________命题(填“真”或“假”).
解析:等价命题即为原命题的逆否命题.
由于原命题是真命题,∴逆否命题也是真命题.
答案:已知不共线向量e 1,e 2,若λ,μ不全为0,则λe 1+μe 2≠0 真
4.设有两个命题:
①关于x 的不等式mx 2+1≥0的解集是R ;
②函数f (x )=log m x 是减函数(m >0且m ≠1).
如果这两个命题中有且只有一个真命题,则m 的取值范围是________.
解析:对①当m =0时,1≥0,mx 2+1≥0的解集是R ,
当m ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧ m >0,Δ=-4m ≤0,∴m >0,
∴①为真命题时,m ≥0.
对②,∵f (x )=log m x 是减函数,
∴0<m <1,而②为真命题时,0<m <1.
当①真②假时,有⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥0,m >1,即m >1;
当①假②真时,有⎩⎪⎨⎪⎧
m <0,0<m <1,即m ∈∅. 答案:m >1 5.判断命题“若m >0,则方程x 2+2x -3m =0有实数根”的逆否命题的真假.
解析:∵m >0,∴12m >0,
∴12m +4>0.
∴方程x2+2x-3m=0的判别式Δ=12m+4>0.
∴原命题“若m>0,则方程x2+2x-3m=0有实数根”为真.
又因原命题与它的逆否命题等价,所以“若m>0,则方程x2+2x-3m=0有实数根”的逆否命题也为真.
6.(1)如图,证明命题“a是平面π内的一条直线,b是平面π外的一条直线(b不垂直于π),c是直线b在π上的投影,若a⊥b,则a⊥c”为真.
(2)写出上述命题的逆命题,并判断其真假(不需要证明).
解析:(1)如图,设c∩b=A,P为直线b上异于点A的任意一点,作PO⊥π,垂足为O,
则O∈c,
∵PO⊥π,a⊂π,∴PO⊥a,
又a⊥b,b⊂平面PAO,PO∩b=P,
∴a⊥平面PAO,又c⊂平面PAO,
∴a⊥c.
(2)逆命题为:a是平面π内的一条直线,b是平面π外的一条直线(b不垂直于π),c是直线b在平面π上的投影,若a⊥c,则a⊥b.逆命题为真命题.。