版高考数学文一轮复习全国经典版第1章 集合与常用逻辑用语 第3讲简单的逻辑联结词.docx

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第3讲 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词

板块一 知识梳理·自主学习

[必备知识]

考点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“∀”表示;存在量词有:

存在一个,至少有一个,有些,用符号“∃”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:

∀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:

∃x0∈M,p(x0).

考点2 含有一个量词的命题的否定

[必会结论]

1.命题p∧q,p∨q,綈p的真假判定

p

q

p∧q

p∨q

綈p

2.“p∨q”的否定是“(綈p)∧(綈q)”;“p∧q”的否定是“(綈p)∨(綈q)”.

3.“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.

[考点自测]

                     

1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)命题p∧q为假命题,则命题p,q都是假命题.(  )

(2)命题p和綈p不可能都是真命题.(  )

(3)若命题p,q至少有一个是真命题,则p∨q是真命题.(  )

(4)命题綈(p∧q)是假命题,则命题p,q中至少有一个是真命题.(  )

答案 

(1)× 

(2)√ (3)√ (4)×

2.已知命题p:

∀x>0,总有(x+1)ex>1,则綈p为(  )

A.∃x0≤0,使得(x0+1)ex0≤1

B.∃x0>0,使得(x0+1)ex0≤1

C.∀x>0,总有(x+1)ex≤1

D.∀x≤0,总有(x+1)ex≤1

答案 B

解析 全称命题的否定是特称命题,选B项.

3.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 特称命题的否定规律是“改变量词,否定结论”,特称命题的否定是全称命题,选B项.

4.[2018·重庆模拟]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.(綈p)∧(綈q)

C.(綈p)∧qD.p∧(綈q)

答案 D

解析 依题意,命题p是真命题.由x>2⇒x>1,x>1

x>2,知“x>1”是“x>2”的必要不充分条件,故命题q是假命题,则綈q是真命题,p∧(綈q)是真命题,故选D.

5.[课本改编]命题“任意x∈[1,2],x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件是(  )

A.a≥4B.a≤4

C.a≥5D.a≤5

答案 C

解析 命题“任意x∈[1,2],x2-a≤0”为真命题的充要条件是a≥4.故其充分不必要条件是集合[4,+∞)的真子集,正确选项为C.

板块二 典例探究·考向突破

考向

 含有逻辑联结词的命题的真假

例 1 [2017·山东高考]已知命题p:

∃x∈R,x2-x+1≥0;命题q:

若a2

A.p∧qB.p∧(綈q)

C.(綈p)∧qD.(綈p)∧(綈q)

答案 B

解析 ∵一元二次方程x2-x+1=0的判别式Δ=(-1)2-4×1×1<0,∴x2-x+1>0恒成立,

∴p为真命题,綈p为假命题.

∵当a=-1,b=-2时,(-1)2<(-2)2,但-1>-2,

∴q为假命题,綈q为真命题.

根据真值表可知p∧(綈q)为真命题,p∧q,(綈p)∧q,(綈p)∧(綈q)为假命题.故选B.

触类旁通

“p∨q”“p∧q”“綈p”形式命题真假的判断步骤

(1)确定命题的构成形式;

(2)判断其中命题p,q的真假;

(3)确定“p∧q”“p∨q”“綈p”等形式命题的真假.

【变式训练1】 在一次驾照考试中,甲、乙两位学员各试驾一次.设命题p是“甲试驾成功”,q是“乙试驾成功”,则命题“至少有一位学员没有试驾成功”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“至少有一位学员没有试驾成功”包含以下三种情况:

“甲、乙均没有试驾成功”“甲试驾成功,乙没有试驾成功”“乙试驾成功,甲没有试驾成功”.故选A.

考向

 全称命题、特称命题

命题角度1 全称命题、特称命题的否定

例 2 [2016·浙江高考]命题“∀x∈R,∃n∈N*,使得n≥x2”的否定形式是(  )

A.∀x∈R,∃n∈N*,使得n

B.∀x∈R,∀n∈N*,使得n

C.∃x0∈R,∃n∈N*,使得n

D.∃x0∈R,∀n∈N*,使得n

答案 D

解析 先将条件中的全称量词变为存在量词,存在量词变为全称量词,再否定结论.故选D.

命题角度2 全称命题、特称命题真假的判断

例 3 下列命题中为假命题的是(  )

A.∀x∈R,ex>0B.∀x∈N,x2>0

C.∃x0∈R,lnx0<1D.∃x0∈N*,sin

=1

答案 B

解析 ex>0对∀x∈R恒成立,A为真;当x=0时,x2>0不成立,B为假;存在0

=1成立,D为真.选B项.

触类旁通

全(特)称命题真假的判断方法

(1)全称命题真假的判断方法

①要判断一个全称命题是真命题,必须对限定的集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立.

②要判断一个全称命题是假命题,只要能举出集合M中的一个特殊值x=x0,使p(x0)不成立即可.

(2)特称命题真假的判断方法

要判断一个特称命题是真命题,只要在限定的集合M中,找到一个x=x0,使p(x0)成立即可,否则这一特称命题就是假命题.

考向

 利用复合命题的真假求参数范围

例 4 已知命题p:

关于x的不等式ax>1(a>0,a≠1)的解集是{x|x<0},命题q:

函数y=lg(ax2-x+a)的定义域为R,如果p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数a的取值范围.

解 由关于x的不等式ax>1(a>0,a≠1)的解集是{x|x<0},知0

由函数y=lg(ax2-x+a)的定义域为R,

知不等式ax2-x+a>0的解集为R,

解得a>

.

因为p∨q为真命题,p∧q为假命题,

所以p和q一真一假,即“p假q真”或“p真q假”,

解得a≥1或0

故实数a的取值范围是

∪[1,+∞).

 本例条件不变,若p∧q为真,则a的取值范围是________.

答案 

解析 由p∧q为真,知p,q都为真,

∴a的取值范围是

.

触类旁通

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.

【变式训练2】 命题p:

∀x∈R,ax2+ax+1≥0,若綈p是真命题,则实数a的取值范围是(  )

A.(0,4]B.[0,4]

C.(-∞,0]∪[4,+∞)D.(-∞,0)∪(4,+∞)

答案 D

解析 因为命题p:

∀x∈R,ax2+ax+1≥0,所以命题綈p:

∃x0∈R,ax

+ax0+1<0,则a<0或

解得a<0或a>4.

核心规律

1.把握含逻辑联结词的命题的形式,特别是字面上未出现“或”“且”“非”字眼,要结合语句的含义理解.

2.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.

3.要写一个命题的否定,需先分清其是全称命题还是特称命题,对照否定结构去写,否定的规律是“改量词,否结论”.

满分策略

1.判断命题的真假要注意:

全称命题为真需证明,为假举反例即可;特称命题为真需举一个例子,为假则要证明全称命题为真.

2.命题的否定与否命题的区别

“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到的命题,它既否定其条件,又否定其结论;“命题的否定”即“非p”,只是否定命题p的结论.

板块三 启智培优·破译高考

题型技法系列2——利用逻辑推理解决实际问题

[2017·全国卷Ⅱ]甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩.老师说:

你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:

我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则(  )

A.乙可以知道四人的成绩

B.丁可以知道四人的成绩

C.乙、丁可以知道对方的成绩

D.乙、丁可以知道自己的成绩

解题视点 解决此题的关键是弄清实际问题的含义,结合数学的逻辑分析去判断真假.

解析 由甲说:

“我还是不知道我的成绩”可推知甲看到乙、丙的成绩为“1个优秀、1个良好”.乙看丙的成绩,结合甲的说法,丙为“优秀”时,乙为“良好”;丙为“良好”时,乙为“优秀”,可得乙可以知道自己的成绩.丁看甲的成绩,结合甲的说法,甲为“优秀”时,丁为“良好”;甲为“良好”时,丁为“优秀”,可得丁可以知道自己的成绩.故选D.

答案 D

答题启示 在一些逻辑问题中,当字面上并未出现“或”“且”“非”字样时,应从语句的陈述中搞清含义,并根据题目进行逻辑分析,找出各个命题之间的内在联系,从而解决问题.

跟踪训练

a,b,c为三个人,命题A:

“如果b的年龄不是最大,那么a的年龄最小”和命题B:

“如果c不是年龄最小,那么a的年龄最大”都是真命题,则a,b,c的年龄由小到大依次是________.

答案 c,a,b

解析 显然命题A和B的原命题的结论是矛盾的,因此我们应该从它们的逆否命题来看.

由命题A可知,当b不是最大时,则a是最小,所以c最大,即c>b>a;而它的逆否命题也为真,即“若a的年龄不是最小,则b的年龄是最大”为真,即b>a>c.

同理,由命题B为真可得a>c>b或b>a>c.

故由A与B均为真可知b>a>c,所以a,b,c三人的年龄大小顺序是:

b最大,a次之,c最小.

板块四 模拟演练·提能增分

[A级 基础达标]

1.[2018·沈阳模拟]命题“∃x0∈∁RQ,x

∈Q”的否定是(  )

A.∃x0∉∁RQ,x

∈QB.∃x0∈∁RQ,x

∈Q

C.∀x∉∁RQ,x3∈QD.∀x∈∁RQ,x3∉Q

答案 D

解析 该特称命题的否定为“∀x∈∁RQ,x3∉Q”.

2.[2017·湖北武汉调研]命题“y=f(x)(x∈M)是奇函数”的否定是(  )

A.∃x∈M,f(-x)=-f(x)

B.∀x∈M,f(-x)≠-f(x)

C.∀x∈M,f(-x)=-f(x)

D.∃x∈M,f(-x)≠-f(x)

答案 D

解析 命题“y=f(x)(x∈M)是奇函数”的否定是∃x∈M,f(-x)≠-f(x),故选D.

3.[2018·安徽六校素质测试]设非空集合P,Q满足P∩Q=P,则(  )

A.∀x∈Q,有x∈PB.∀x∉Q,有x∉P

C.∃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.

4.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,使x2≤0

C.两个无理数的和必是无理数

D.存在一个负数x,

>2

答案 B

解析 当x=0时,x2=0,满足x2≤0,所以B既是特称命题又是真命题.

5.[2018·湖南模拟]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∧(綈q);④(綈p)∨q中,真命题是(  )

A.①③B.①④

C.②③D.②④

答案 C

解析 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,x2>y2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.故选C.

6.[2018·浙江模拟]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.∃n0∈N*,f(n0)∉N*且f(n0)>n0

D.∃n0∈N*,f(n0)∉N*或f(n0)>n0

答案 D

解析 全称命题的否定是特称命题.选D项.

7.下列说法正确的是(  )

A.命题“若x2=1,则x=1”的否命题为“若x2=1,则x≠1”

B.若a,b∈R,则“ab≠0”是“a≠0”的充分不必要条件

C.命题“∃x0∈R,x

+x0+1<0”的否定是“∀x∈R,x2+x+1>0”

D.若“p且q”为假命题,则p,q全是假命题

答案 B

解析 命题“若x2=1,则x=1”的否命题为“若x2≠1,则x≠1”,所以A错误;ab≠0等价于a≠0且b≠0,所以“ab≠0”是“a≠0”的充分不必要条件,B正确;命题“∃x0∈R,x

+x0+1<0”的否定为“∀x∈R,x2+x+1≥0”,C错误;若“p且q”为假命题,则p,q至少有一个为假命题,D错误.综上所述,故选B.

8.已知p:

>0,则綈p对应的x的集合为________.

答案 {x|-1≤x≤2}

解析 ∵p:

>0⇔x>2或x<-1,∴綈p:

-1≤x≤2.

9.[2018·河南模拟]若命题“∃x0∈R,使得x

+ax0+a+3<0”为假命题,则实数a的取值范围是________.

答案 -2≤a≤6

解析 由命题“∃x0∈R,使得x

+ax0+a+3<0”为假命题,得命题“∀x∈R,都有x2+ax+a+3≥0”为真命题,则Δ=a2-4(a+3)≤0,解得-2≤a≤6.

10.对于中国足球参与的某次大型赛事,有三名观众对结果作如下猜测:

甲:

中国非第一名,也非第二名;

乙:

中国非第一名,而是第三名;

丙:

中国非第三名,而是第一名.

竞赛结束后发现,一人全猜对,一人猜对一半,一人全猜错,则中国足球队得了第________名.

答案 一

解析 由题可知:

甲、乙、丙均为“p且q”形式,所以猜对一半者也说了错误“命题”,即只有一个为真,所以可知丙是真命题,因此中国足球队得了第一名.

[B级 知能提升]

1.[2018·青岛模拟]下列命题中,是真命题的是(  )

A.∃x0∈R,ex≤0

B.∀x∈R,2x>x2

C.已知a,b为实数,则a+b=0的充要条件是

=-1

D.已知a,b为实数,则a>1,b>1是ab>1的充分条件

答案 D

解析 对于A,对任意x∈R,ex>0,所以A为假命题;对于B,当x=2时,有2x=x2,所以B为假命题;对于C,

=-1的充要条件为a+b=0且b≠0,所以C为假命题;对于D,当a>1,b>1时,显然有ab>1,充分性成立,当a=4,b=

时,满足ab>1,但此时a>1,b<1,必要性不成立,所以“a>1,b>1”是“ab>1”的充分不必要条件,所以D为真命题.故选D.

2.已知命题p:

∀x>0,x+

≥4;命题q:

∃x0∈(0,+∞),2x0=

,则下列判断正确的是(  )

A.p是假命题B.q是真命题

C.p∧(綈q)是真命题D.(綈p)∧q是真命题

答案 C

解析 p:

∵x>0,∴x+

≥2

=4,∴p为真命题.

q:

当x>0时,2x>1,∴q为假命题.

∴p∧(綈q)是真命题.故选C.

3.已知命题p:

方程x2-mx+1=0有实数解,命题q:

x2-2x+m>0对任意x恒成立.若命题q∨(p∧q)真、綈p真,则实数m的取值范围是________.

答案 (1,2)

解析 由于綈p真,所以p假,则p∧q假,又q∨(p∧q)真,故q真,即命题p假、q真.当命题p假时,即方程x2-mx+1=0无实数解,此时m2-4<0,解得-21.所以所求的m的取值范围是1

4.[2018·桂林模拟]给定两个命题:

p:

对任意实数x,都有ax2+ax+1>0恒成立,q:

函数y=3x-a在x∈[0,2]上有零点,如果(綈p)∧q为假命题,綈q为假命题,求a的取值范围.

解 若p为真命题,则有

或a=0,即0≤a<4,故当p为真命题时,0≤a<4.

若q为真命题时,方程3x-a=0在x∈[0,2]上有根.

∵当x∈[0,2]时,有1≤3x≤9,∴1≤a≤9,

即当q为真命题时,1≤a≤9.

∵(綈p)∧q为假命题,∴綈p,q中至少有一个为假命题.

又∵綈q为假命题,∴q为真命题.

∴綈p为假命题,p为真命题.

∴当p,q都为真时,

即1≤a<4.

故所求a的取值范围是[1,4).

5.已知m∈R,命题p:

对任意x∈[0,1],不等式2x-2≥m2-3m恒成立;命题q:

存在x∈[-1,1],使得m≤ax成立.

(1)若p为真命题,求m的取值范围;

(2)当a=1,若p且q为假,p或q为真,求m的取值范围.

解 

(1)∵对任意x∈[0,1],不等式2x-2≥m2-3m恒成立,∴(2x-2)min≥m2-3m.即m2-3m≤-2.解得1≤m≤2.

因此,若p为真命题时,m的取值范围是[1,2].

(2)∵a=1,且存在x∈[-1,1],使得m≤ax成立,

∴m≤x,命题q为真时,m≤1.

∵p且q为假,p或q为真,

∴p,q中一个是真命题,一个是假命题.

当p真q假时,则

解得1

当p假q真时,

即m<1.

综上所述,m的取值范围为(-∞,1)∪(1,2].

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