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§1.2 常用逻辑用语
考试要求 1.理解充分条件、必要条件、充要条件的意义;理解判定定理与充分条件、性
质定理与必要条件、数学定义与充要条件的关系.2.理解全称量词和存在量词的意义,能正确
对两种命题进行否定.
知识梳理
1.充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件
p是q的充分不必要条件 p⇒q且q p
p是q的必要不充分条件 p q且q⇒⇏ p
p是q的充要条件
⇏
p⇔q
p是q的既不充分也不必要条件 p q且q p
⇏ ⇏
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,并用符号“∀”
表示.
(2)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,并用符号
“∃”表示.
3.全称量词命题和存在量词命题
名称 全称量词命题 存在量词命题
结构 对M中任意一个x,p(x)成立 存在M中的元素x,p(x)成立
简记 ∀ x ∈ M , p ( x ) ∃ x ∈ M , p ( x )
否定 ∃x∈M,綈p(x) ∀ x ∈ M , 綈 p ( x )
常用结论
1.充分、必要条件与对应集合之间的关系
设A={x|p(x)},B={x|q(x)}.
(1)若p是q的充分条件,则A⊆B;
(2)若p是q的充分不必要条件,则AB;
(3)若p是q的必要不充分条件,则BA;
(4)若p是q的充要条件,则A=B.
2.含有一个量词命题的否定规律是“改变量词,否定结论”.3.命题p与p的否定的真假性相反.
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)p是q的充分不必要条件等价于q是p的必要不充分条件.( √ )
(2)“三角形的内角和为180°”是全称量词命题.( √ )
(3)已知集合A,B,A∪B=A∩B的充要条件是A=B.( √ )
(4)命题“∃x∈R,sin2+cos2=”是真命题.( × )
教材改编题
1.命题“∀x∈R,ex-1≥x”的否定是( )
A.∃x∈R,ex-1≥x B.∀x∈R,ex-1≤x
C.∃x∈R,ex-10 B.∀x∈R,-1≤sin x≤1
C.∃x∈R,2x<0 D.∃x∈R,tan x=2
答案 BD
解析 当x=0时,x2=0,所以A选项错误;
当x∈R时,-1≤sin x≤1,所以B选项正确;
因为2x>0,所以C选项错误;
因为函数y=tan x∈R,所以D选项正确.
3.若“x>3”是“x>m”的必要不充分条件,则m的取值范围是________.
答案 (3,+∞)
解析 因为“x>3”是“x>m”的必要不充分条件,
所以(m,+∞)是(3,+∞)的真子集,
由图可知m>3.
题型一 充分、必要条件的判定
例1 (1)(2023·淮北模拟) “a>b>0”是“>1”的( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
答案 B
解析 由a>b>0,得>1,反之不成立,
如a=-2,b=-1,满足>1,但是不满足a>b>0,
故“a>b>0”是“>1”的充分不必要条件.
(2)(2021·全国甲卷)等比数列{a}的公比为q,前n项和为S.设甲:q>0,乙:{S}是递增数
n n n
列,则( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
答案 B
解析 当a<0,q>1时,a =aqn-1<0,此时数列{S}单调递减,所以甲不是乙的充分条件.
1 n 1 n
当数列{S}单调递增时,有S -S =a =aqn>0,若a>0,则qn>0(n∈N*),即q>0;若
n n+1 n n+1 1 1
a<0,则qn<0(n∈N*),不存在.所以甲是乙的必要条件.
1
思维升华 充分条件、必要条件的两种判定方法
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.
(2)集合法:根据p,q对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围
的推断问题.
跟踪训练1 (1)(2022·长春模拟) “a·b=|a||b|”是“a与b共线”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 A
解析 因为a·b=|a||b|cos〈a,b〉=|a||b|,
所以cos〈a,b〉=1,
因为〈a,b〉∈[0,π],
所以〈a,b〉=0,
所以a与b共线,
当a与b共线时,〈a,b〉=0或〈a,b〉=π,
所以a·b=|a||b|cos〈a,b〉=|a||b|或a·b=|a||b|cos〈a,b〉=-|a||b|,
所以“a·b=|a||b|”是“a与b共线”的充分不必要条件.
(2)(多选)已知幂函数f(x)=(4m-1)xm,则下列选项中,能使得f(a)>f(b)成立的一个充分不必
要条件是( )
A.0<< B.a2>b2
C.ln a>ln b D.2a>2b答案 AC
解析 由题设知4m-1=1,可得m=,故f(x)=,
所以,要使f(a)>f(b),则>,即a>b≥0.
0<<⇔a>b>0,A符合题意;
ln a>ln b⇔a>b>0,C符合题意;
B,D选项中a,b均有可能为负数,B,D不符合题意.
题型二 充分、必要条件的应用
例2 在①A∪B=B;②“x∈A”是“x∈B”的充分条件;③“x∈
∁R
A”是“x∈
∁R
B”的
必要条件这三个条件中任选一个,补充到本题第(2)问的横线处,求解下列问题.
问题:已知集合A={x|a≤x≤a+2},B={x|(x+1)(x-3)<0}.
(1)当a=2时,求A∩B;
(2)若________,求实数a的取值范围.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
解 (1)由(x+1)(x-3)<0,
解得-11,都有=x
C.∀x∈R,ln(x-1)2≥0
D.∃x∈R,ln x≥x-1
答案 AD
解析 当x≥0时,0<≤1,故A项是真命题;
当n为偶数,且x<0时,=-x ,故B项是假命题;
当x=1时,ln(x-1)2无意义,故C项是假命题;
当x=1时,ln x≥x-1,故D项是真命题.
命题点3 含量词命题的应用
例5 若“∃x∈,sin x0,
解得a>3或a<-1,
故实数a的取值范围是(-∞,-1)∪(3,+∞).
课时精练
1.(2023·上饶模拟)“x2>2 021”是“x2>2 022”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x2>2 022,因为2 022>2 021,故x2>2 021,
故“x2>2 022”可以推出“x2>2 021”,
取x2=2 021.5,则满足x2>2 021,但x2>2 022不成立,
所以“x2>2 021”不能推出“x2>2 022”,
所以“x2>2 021”是“x2>2 022”的必要不充分条件.
2.已知命题p:∃x∈Q,使得x∉N,则綈p为( )
A.∀x∉Q,都有x∉N B.∃x∉Q,使得x∈N
C.∀x∈Q,都有x∈N D.∃x∈Q,使得x∈N
答案 C
解析 因为存在量词命题的否定是全称量词命题,
所以由p:∃x∈Q,使得x∉N,
得綈p:∀x∈Q,都有x∈N.
3.已知命题:“∀x∈R,方程x2+4x+a=0有解”是真命题,则实数a的取值范围是(
)
A.a<4 B.a≤4
C.a>4 D.a≥4
答案 B
解析 “∀x∈R,方程x2+4x+a=0有解”是真命题,
故Δ=16-4a≥0,解得a≤4.
4.(2023·武汉模拟)已知a,b是两条不重合的直线,α为一个平面,且a⊥α,则“b⊥α”是
“a∥b”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 C
解析 当b⊥α时,结合a⊥α,可得a∥b,充分性满足;
当a∥b时,结合a⊥α,可得b⊥α,必要性满足.
故“b⊥α”是“a∥b”的充要条件.
5.命题“∀1≤x≤2,x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥4 B.a≥5
C.a≤4 D.a≤5
答案 B
解析 因为命题“∀1≤x≤2,x2-a≤0”是真命题,
所以∀1≤x≤2,a≥x2恒成立,
所以a≥4,
结合选项,命题是真命题的一个充分不必要条件是a≥5.
6.(多选)下列命题是真命题的是( )
A.所有的素数都是奇数
B.有一个实数x,使x2+2x+3=0
C.“α=β”是“sin α=sin β”成立的充分不必要条件
D.命题“∃x∈R,x+2≤0”的否定是“∀x∈R,x+2>0”
答案 CD
解析 2是一个素数,但2是偶数,所以A是假命题;
对于方程x2+2x+3=0,其中Δ=22-4×3=-8<0,
所以不存在实数,使得x2+2x+3=0成立,所以B是假命题;
由α=β⇒sin α=sin β,但由sin α=sin β不能得到α=β,故“α=β”是“sin α=sin β”成
立的充分不必要条件,所以C是真命题;
根据全称量词命题与存在量词命题的关系,可得命题“∃x∈R,x+2≤0”的否定是
“∀x∈R,x+2>0”,所以D是真命题.
7.(多选)若“∃x∈(0,2),使得2x2-λx+1<0成立”是假命题,则实数λ可能的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.3
答案 AB
解析 由题意可知,命题“∀x∈(0,2),2x2-λx+1≥0成立”是真命题,
所以λx≤2x2+1,可得λ≤2x+,
当x∈(0,2)时,由基本不等式可得
2x+≥2=2,
当且仅当x=时,等号成立,所以λ≤2.
8.南北朝时期的伟大科学家祖暅在数学上有突出贡献,他在实践的基础上提出祖暅原理:
“幂势既同,则积不容异”.其含义是:夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这
两个平行平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体
积相等.如图,夹在两个平行平面之间的两个几何体的体积分别为V,V,被平行于这两个
1 2
平面的任意平面截得的两个截面面积分别为S ,S ,则“S ,S 不总相等”是“V ,V 不相
1 2 1 2 1 2
等”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 命题:如果“S ,S 不总相等”,那么“V ,V 不相等”的等价命题是:如果“V ,
1 2 1 2 1
V 相等”,那么“S,S 总相等”.
2 1 2
根据祖暅原理,当两个截面的面积S,S 总相等时,这两个几何体的体积V,V 相等,所以
1 2 1 2
逆命题为真,故是必要条件;
当两个三棱台,一正一反的放在两个平面之间时,此时体积相等,但截得截面面积未必相等,
故是不充分条件,所以“S,S 不总相等”是“V,V 不相等”的必要不充分条件.
1 2 1 2
9.命题“∀x∈,sin x4x”成立的一个充分条件是________.
答案 x<-1(答案不唯一)
解析 由于4x=22x,故2x>22x等价于x>2x,
解得x<0,
使得“2x>4x”成立的一个充分条件只需为集合{x|x<0}的子集即可.
11.已知命题“∃x∈{x|-2-m,β:x<2或x≥4,若α是β的必要条件,则实数m的取值范
围是________.
答案
解析 设A={x|x<2m-1或x>-m},B={x|x<2或x≥4},
若α是β的必要条件,则B⊆A,
当2m-1>-m,即m>时,此时A=R,B⊆A成立;
当2m-1≤-m,即m≤时,若B⊆A,此时无解.
综上,m>.
13.(多选)若“∀x∈M,|x|>x”为真命题,“∃x∈M,x>3”为假命题,则集合M可以是(
)
A.(-∞,-5) B.(-3,-1]
C.(3,+∞) D.[0,3]
答案 AB
解析 ∵∃x∈M,x>3为假命题,
∴∀x∈M,x≤3为真命题,
可得M⊆(-∞,3],
又∀x∈M,|x|>x为真命题,
可得M⊆(-∞,0),
∴M⊆(-∞,0).
14.一名法官在审理一起珍宝盗窃案时,四名嫌疑人甲、乙、丙、丁的供词如下:甲说:
“罪犯在乙、丙、丁三人之中”;乙说:“我没有作案,是丙偷的”;丙说:“甲、乙两人
中有一人是小偷”;丁说:“乙说的是事实”,经过调查核实,四人中有两人说的是真话,
另外两人说的是假话,且这四人中只有一人是罪犯,由此可判断罪犯是________.
答案 乙
解析 四人供词中,乙、丁意见一致,或同真或同假.若同真,即丙偷的,而四人有两人说
的是真话,则甲、丙说的是假话,甲说“罪犯在乙、丙、丁三人之中”是假话,即乙、丙、
丁没偷,相互矛盾;若同假,即不是丙偷的,则甲、丙说的是真话,甲说“罪犯在乙、丙、
丁三人之中”,丙说“甲、乙两人中有一人是小偷”是真话, 可知罪犯是乙.
15.(2022·九江模拟)已知数列{a}满足a =1,a =ka +k,则“数列{a}为等差数列”是
n 1 n+1 n n
“k=1”的( )A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 B
解析 当k=1时,a =a+1,则{a}为等差数列,必要性成立;
n+1 n n
若{a}为等差数列,由a=1,a=2k,a=2k2+k,
n 1 2 3
有2k2+k+1=4k,解得k=1或.
当k=时,a =a+,此时a=1,充分性不成立.
n+1 n n
16.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则“a>b”是“A+cos A>B+cos
B”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 C
解析 在△ABC中,若a>b,则根据大边对大角可得A>B.
设f(x)=x+cos x,x∈(0,π),
则f′(x)=1-sin x,x∈(0,π)时,sin x∈(0,1],
∴f′(x)≥0,
∴f(x)在(0,π)上单调递增,
∴a>b⇔A>B⇔f(A)>f(B)⇔A+cos A>B+cos B.