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第 02 讲 常用逻辑用语
1、 充分条件与必要条件
(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)从集合的角度:
若条件p,q以集合的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},则由A B可得,p是q的充分条件,请
写出集合A,B的其他关系对应的条件p,q的关系. ⊆
提示 若A B,则p是q的充分不必要条件;
若A B,则p是q的必要条件;
若A⊇ B,则p是q的必要不充分条件;
若A=B,则p是q的充要条件;
若A⊈B且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.
2、全称量词与全称命题
(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫作全称量词.
(2)全称命题:含有全称量词的命题.
(3)全称命题的符号表示:
形如“对M中的任意一个x,有p(x)成立”的命题,用符号简记为∀x∈M,p(x).
3、存在量词与特称命题
(1)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫作存在量词.
(2)特称命题:含有存在量词的命题.
(3)特称命题的符号表示:
形如“存在M中的元素x,使p(x)成立”的命题,用符号简记为∃x∈M,p(x).
0 0 0 0
1、【2022年浙江省高考】设 ,则“ ”是“ ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A【解析】因为 可得:
当 时, ,充分性成立;
当 时, ,必要性不成立;
所以当 , 是 的充分不必要条件.
故选:A.
2、【2022年新高考北京高考】设 是公差不为0的无穷等差数列,则“ 为递增数列”是“存在正
整数 ,当 时, ”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】设等差数列 的公差为 ,则 ,记 为不超过 的最大整数.
若 为单调递增数列,则 ,
若 ,则当 时, ;若 ,则 ,
由 可得 ,取 ,则当 时, ,
所以,“ 是递增数列” “存在正整数 ,当 时, ”;
若存在正整数 ,当 时, ,取 且 , ,
假设 ,令 可得 ,且 ,
当 时, ,与题设矛盾,假设不成立,则 ,即数列 是递增数列.
所以,“ 是递增数列” “存在正整数 ,当 时, ”.
所以,“ 是递增数列”是“存在正整数 ,当 时, ”的充分必要条件.
故选:C.3、【2021年乙卷文科】已知命题 ﹔命题 ﹐ ,则下列命题中为真命题的是
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由于 ,所以命题 为真命题;
由于 在 上为增函数, ,所以 ,所以命题 为真命题;
所以 为真命题, 、 、 为假命题.
故选:A.
1、命题“∀x≥0,tanx≥sinx”的否定为( )
A.x≥0,tanx<sinx B.x<0,tanx<sinx
0 0 0 0 0 0
C.∀x≥0,tanx<sinx D.∀x<0,tanx<sinx
【答案】A
【解析】由题意可知,命题“∀x≥0,tanx≥sinx”的否定为“x≥0,tanx<sinx”,故选项A正确
2、【2022·广东省深圳市六校上学期第二次联考中学10月月考】
已知条件 ,那么 是 的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】B
【解析】∵ , ,∴ : ,∵ : ,∴ ,
所以 是 的必要不充分条件,故选:B.
3、(2022·江苏宿迁·高三期末)不等式 成立的一个充分条件是( )
A. B. C. D.【答案】C
【解析】 或 ,
因为 或 ,
所以不等式 成立的一个充分条件是 .
故选:C
4、已知p:|x|≤m(m>0),q:-1≤x≤4,若p是q的充分条件,则m的最大值为________;若p是q的必
要条件,则m的最小值为________.
【答案】1 4
【解析】由|x|≤m(m>0),得-m≤x≤m.
若p是q的充分条件⇒⇒00,则B=(a,3a),
则解得≤a≤2;
③若a<0,则B=(3a,a),与A B矛盾,故舍去.
综上所述,实数a的取值范围是.
⊆
变式2、已知p:|1-|≤2,q:x2-2x+1-m2≤0(m>0),若p是q的充分不必要条件,求实数m的取
值范围.
【解析】 由p:|1-|≤2,得-2≤1-≤2,
解得-2≤x≤10.
由q:x2-2x+1-m2≤0(m>0),
得[x-(1+m)][x-(1-m)]≤0,
解得1-m≤x≤1+m.
因为p是q的充分不必要条件,
所以且等号不同时成立,
解得m≥9,
所以实数m的取值范围是[9,+∞).
变式3、 已知p:|1-|≤2,q:x2-2x+1-m2≤0,若p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范
围.
【解析】 由p:|1-|≤2,得-2≤x≤10.
由q:x2-2x+1-m2≤0,
得[x-(1+m)][x-(1-m)]≤0.
设集合A=[-2,10],B={x|x2-2x+1-m2≤0}.
因为p是q的充分不必要条件,所以A B.
①若m>0,则B=[1-m,1+m],
⊆
则且等号不同时成立,
解得m≥9;
②若m=0,则B={1}与A B矛盾,故舍去;
③若m<0,则B=[1+m,1-m],
⊆
则且等号不同时成立,
解得m≤-9.
综上,实数m的取值范围是(-∞,-9]∪[9,+∞).
方法总结:充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意:
(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数
的不等式(或不等式组)求解.
考向三 含有量词的否定
例3、(1)写出下列命题的否定,并判断真假.
(1) ,都有 ;
(2) , ;
(3) 至少有一个二次函数没有零点;
(4) 存在一个角 ,使得 .
(2)下列四个命题:
① x∈(0,+∞), ;
∃
② x∈(0,1), ;
∃
③ x∈(0,+∞),x> ;
∀
④ x∈,x< .
其中真命题的序号为________.
∀【解析】(1)(1) 是全称命题. : ,所以 是真命题.
(2) 是全称命题. : , ,如 时,(-1)3=-1×(-1)2=-1,即(-1)3≤(-1)2,所以
是真命题.
(3) 是存在性命题. :所有二次函数都有零点,如二次函数 . ,
.因为 是真命题,所以 是假命题.
(4) 是存在性命题. : ,设任意角 终边与单位圆的交点为 则
显然有 ,所以 是真命题.
(2) ②④ 对于①,当x∈(0,+∞)时,总有x>x成立,故①是假命题;
对于②,当x=时,有 成立,故②是真命题;
对于③,当01>x,故③是假命题;
对于④,∀x∈,x<1< ,故④是真命题
变式1、(2022·广东佛山·高三期末)设命题 ,则p的否定为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据存在量词命题的否定为全称量词命题即可得出答案.
【详解】
解:因为存在量词命题的否定为全称量词命题,
所以命题 的否定为 .
故选:B.变式2、(深圳市南山区期末试题)命题“存在无理数 ,使得 是有理数”的否定为( )
A. 任意一个无理数 , 都不是有理数 B. 存在无理数 ,使得 不是有理数
C. 任意一个无理数 , 都是有理数 D. 不存在无理数 ,使得 是有理数
【答案】A
【解析】
【详解】根据特称命题 的否定是全称命题得
命题“存在无理数 ,使得 是有理数”的否定为“任意一个无理数 , 都不是有理数”
故选:A.
方法总结:1、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;
要判定存在性命题是真命题,只要在限定集合内找到一个x,使p(x)成立.
2、全称(或存在性)命题的否定是将其全称(或存在)量词改为存在量词(或全称量词),并把结论否定.
考向四 存在性问题与恒成立问题
例4 已知函数f(x)=x+,g(x)=2x+a.若∀x∈,∃x∈[2,3],使得f(x)≥g(x),求实数a的取值范围.
1 2 1 2
【解析】 因为f(x)=x+的定义域为,
所以f′(x)=1-=<0,
所以f(x)在区间上单调递减,
所以f(x) =f(1)=1+4=5,
min
f(x) =f=+8=.
max
因为g(x)=2x+a在区间[2,3]上单调递增,
所以g(x) =g(2)=4+a,g(x) =g(3)=8+a.
min max
因为∀x∈,∃x∈[2,3],使得f(x)≥g(x),
1 2 1 2
所以f(x) ≥g(x) ,
min min
所以5≥4+a,解得a≤1,
故实数a的取值范围是(-∞,1].
变式1、已知函数f(x)=x+,g(x)=2x+a,若∀x∈[2,3],∃x∈,使得f(x)≥g(x),求实数a的取值范
2 1 1 2
围.
【解析】 由例4可知f(x) =,
max
g(x) =8+a.
max
因为∀x∈[2,3],∃x∈,使得f(x)≥g(x),
2 1 1 2
所以f(x) ≥g(x) ,
max max所以≥8+a,解得a≤,
故实数a的取值范围是.
变式2、若∀x∈(0,+∞),,则实数m的取值范围为 .
【答案】(-,12]
【解析】由题意可知,x∈(0,+∞),所以=4x+≥2=12,当且仅当4x=,即x=时取等号,则m≤12,
即实数m的取值范围为(-,12].
变式3、 若命题“存在x∈R,ax2+4x+a≤0”为假命题,则实数a的取值范围是________.
【答案】 (2,+∞)
【解析】“存在x∈R,ax2+4x+a≤0”为假命题,则其否定“对任意x∈R,ax2+4x+a>0”为真命题,
当a=0,4x>0不恒成立,故不成立;当a≠0时,解得a>2,所以实数a的取值范围是(2,+∞).
方法总结:应用含有量词的命题求参数的策略:(1)对于全称量词命题 (或 )
为真的问题实质就是不等式恒成立问题,通常转化为求 的最大值(或最小值),即 (或
).(2)对于存在量词命题 (或 )为真的问题实质就是不等式能成
立问题,通常转化为求 的最小值(或最大值),即 (或 ).
1、(2022·河北深州市中学高三期末)已知 ,则“a,b的平均数大于1”是“a,b,c的平均数大于1”
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】若a,b,c的平均数大于1,则 ,∴ ,∴ ,即a,b,c的平
均数大于1,反之亦成立,
故选:C.
2、(2022·山东德州·高三期末)已知向量 , ,则 是 为钝角的( )
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】
【分析】
由充分条件与必要条件的概念,以及向量的夹角公式,即可得出结果.
【详解】
因为 , ,所以 ,则 ,
若 ,则 ,
当 时,得 ,但当 时 反向,此时 依然成立,而
夹角为 ,所以由 不能推出 为钝角;
反之,若 为钝角,则 且 ,即 且 ,能推出 ;
因此,“ ”是 为钝角的必要不充分条件.
故选:B
3、(2022·山东烟台·高三期末)命题“ , ”的否定为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】
利用全称命题的否定可得出结论.
【详解】
命题“ , ”为全称命题,该命题的否定为“ , ”.
故选:A.
4、(汕头市高三期末试题)已知集合 ,集合 ,则以下命题为真命题的是()
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】由题知,集合 ,集合 ,
所以 是 的真子集,
所以 , 或 , 或 , ,
只有A选项符合要求,
故选:A.
5、(2022·浙江绍兴·模拟预测) 中,“ ”是“ ”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】
【分析】
等价于 ,由正弦定理以及充分必要条件的定义判断即可.
【详解】
在三角形中,因为 ,所以 ,即
若 ,则 ,即 ,
若 ,由正弦定理 ,得 ,根据大边对大角,可知
所以“ ”是“ ”的充要条件
故选:C
6、已知p:|1-|≤2,q:x2-2x+1-m2≤0(m>0),若q是p的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
【解析】 由p:|1-|≤2,
得-2≤x≤10.
由q:x2-2x+1-m2≤0(m>0),
得1-m≤x≤1+m.
设集合A=[-2,10],B=[1-m,1+m].
因为q是p的充分不必要条件,所以B A,
⊆所以且等号不同时成立,
解得m≤3,
所以0