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专题三 《逻辑用语》讲义
知识梳理 . 逻辑用语
1.命题
能判断真假的语句叫做命题.
2.量词
(1)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).
(2)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
(3)命题的否定
①改写量词:确定命题所含量词的类型,省去量词的要结合命题的含义加上量词,再
对量词进行改写.
②否定结论:对原命题的结论进行否定.
【注】原命题与命题的否定真假性相反
3.充分条件、必要条件与充要条件
(1)如果p⇒q,则 p 是 q 的充分条件 ;
(2)如果q⇒p,则p是q的必要条件;
(3)如果既有p⇒q,又有q⇒p,记作p⇔q,则 p 是 q 的充要条件.
【注】集合中,子集可以推出另一个集合 .
题型一 . 真假命题
1.关于x的方程x2+ax+b=0,有下列四个命题:
甲:该方程两根之和为2;
乙:该方程两根异号;
丙:x=1是方程的根;
丁:x=3是方程的根.如果只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【解答】解:若甲是假命题,则乙丙丁是真命题,
∴两根之和不为2,而x=1,x=3与两根异号矛盾,与题意不符;
若乙是假命题,则甲丙丁是真命题,
∴两根不异号,即方程有两个相等的根,与题意不符;
若丙是假命题,则甲乙丁是真命题,
令x =3,则x =﹣1,符合题意;
1 2
若丁是假命题,则甲乙丙是真命题,
令x =1,则x =1,与题意不符.
1 2
故选:C.
2.下列命题中正确的是( )
A.若x C,x2+1=0,则x=i
B.若复∈数z
1
,z
2
满足z
1
2+z
2
2=0,则z
1
=z
2
=0
C.若复数z为纯虚数,则|z|2=z2
D.若复数z满足z(2+i)=|3﹣4i|,则复数z的虚部为﹣1
【解答】解:由x2+1=0,x2=﹣1,x C,令x=a+bi,
∴x2=(a+bi)2=a2﹣b2+2abi,则a2﹣∈b2=﹣1,2ab=0,
得a=0,b2=1,∴b=±1.即x=±1.故A错.
设z =(a +b i),z =(a +b i),
1 1 1 2 2 2
则z 2+z 2 0,得 ,
1 2 =(a +b i) 2+(a +b i) 2= a2+a2−b2−b2=0
1 2 2 2 1 2 1 2
可得:2(a b +a b )=0,当a =﹣b ,a =b 时成立,则B错.
1 1 2 2 2 1 1 2
设z=mi,|z|2=m2,z2=(mi)2=﹣m2,∴|z|2≠z2,故C答案错误.
由复数z满足z(2+i)=|3﹣4i|,|3﹣4i|=5,z(2+i)=5,
5
z= =2﹣i,
2+i
∴z=2﹣i,则复数z的虚部为﹣1,故D答案正确.
故选:D.
3.给出下列命题:
①若空间向量→,→满足|→|=|→|,则→ →;
a b a b a=b②空间任意两个单位向量必相等;
③对于非零向量→,由→ → → →,则→ →;
c a⋅c=b⋅c a=b
④在向量的数量积运算中 → → → → → → .
(a⋅b)⋅c=a⋅(b⋅c)
其中假命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解答】解:①若|→|=|→|,则→与→的模长相等,但方向不确定,只有当两个向量的方
a b a b
向相同时,才有→ →,即①错误;
a=b
②单位向量只代表长度相等,均为1,但方向不确定,即②错误;
③ 由 平 面 向 量 的 数 量 积 可 知 , 若 → → → →, 则
a⋅c=b⋅c
→ → → → → → ,即③错误;
a⋅cos<a,c>=b⋅cos<b,c>
④由于平面向量的方向无法确定,所以向量的数量积运算不满足结合律,即④错误;
所以①②③④都是错误的,
故选:D.
4.已知m,n是两条不同的直线, , , 是三个不同的平面,则下列命题正确的是(
) α β γ
A.若m⊥ ,n⊥ ,且 ⊥ ,则m⊥n
B.若m∥α,n∥β,且mα β,n ,则 ∥
C.若m∥α,n∥α,则m⊂∥βn ⊂β α β
D.若 ⊥α, ⊥α,则 ∥
【解答α】解γ:βA:γ若m⊥α ,βn⊥ , ⊥ ,,由线面垂直,面面垂直的性质得m⊥n,
∴A正确, α β α β
B:若m∥ ,n∥ ,m ,n ,则 ∥ 或相交,∴B错误,
C:若m∥α,n∥β,则⊂mα∥n⊂或β相交或α异β面,∴C错误,
D:若 ⊥α, ⊥α,则 ∥ 或相交,∴D错误.
故选:αA.γ β γ α β
5.给出下列命题:(1)在△ABC中,若A>B,则sinA>sinB;
(2)设a,b,c为实数,若a>b,则ac2>bc2;
π π π
(3)设0<α<β< ,则 ﹣ 的取值范围是(− , ).
2 2 2
α β
其中,真命题的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【解答】解:对于(1),在ABC中,若A>B,则a>b,
a b
由正弦定理 = =2R,
sinA sinB
得2RsinA>2RsinB,
即sinA>sinB成立,(1)正确;
对于(2),a,b,c是实数,“a>b,且c=0,则ac2=bc2”,
则“a>b”推不出“ac2>bc2”所以(2)不正确;
π π π π
对于(3),设0<α<β< ,− <−β<0,则 ﹣ 的取值范围是(− , ).
2 2 2 2
α β
因此(3)正确;
故选:C.
6.下列五个命题:
①在某项测量中,测量结果 服从正态分布N(2,σ2)(σ>0),若 在(0,2)内取
值的概率为0.4,则 在(0,ξ+∞)内取值的概率为0.8; ξ
②集合A={x Z|x2+ξ2x﹣3≤0},B={x|0≤x≤2},则A∩B的真子集个数为3;
③命题“若x2 ∈﹣4x+3=0,则x=3”的逆否命题为“若x≠3,则x2﹣4x+3≠0”;
1
④若(2x− ) n的展开式中各项的二项式系数之和为32,则此展开式中x2项的系数为
√x
80;
⑤在10道题中有7道理科题和3道文科题,如果不放回地依次抽取2道题,在第1次
2
抽到理科题的条件下,第2次抽到理科题的概率为 .
3
其中正确的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:P(0< <2)=0.4,并且测量结果 服从正态分布N(2,σ2)(σ>
0), ξ ξ则P( >0)=P(0< <2)+P( >2)=0.4+0.5=0.9,故①错误;
经计算ξ可得A={x Z|x2 ξ+2x﹣3≤0}ξ={﹣3,﹣2,﹣1,0,1},∴A∩B={0,1},
则其真子集的个数∈为2n﹣1=3,故②正确;
原命题“若x2﹣4x+3=0,则x=3”的逆否命题为“若x≠3,则x2﹣4x+3≠0“,故③
正确;
1
(2x− ) n 的展开式中各项的二项式系数之和为32,则2n=32,可得n=5,
√x
1 5− 3r ,令 3r ,解得r=2,
Cr (2x) 5−r (− ) r=(−1) r25−rCrx 2 5− =2
5 √x 5 2
则展开式中x2项的系数为 ,故④正确;
(−1) 2×23×C2=80
5
在10道题中有7道理科题和3道文科题,如果不放回地依次抽取2道题,在第1次抽到
7
理科题的概率为 ,
10
7 6 7
第1次和第2次都抽到理科题的概率为 × = ,
10 9 15
7
15 2
∴在第1次抽到理科题的条件下,第2次抽到理科题的概率为 = ,故⑤正确.
7 3
10
所以有四个正确的命题.
故选:C.
题型二 . 量词与命题的否定
1.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.∀ ∈ ∉ 且f(n )>n
∃n ∈N∗,f(n )∉N∗ 0 0
0 0
D. 或f(n )>n
∃n ∈N∗,f(n )∈N∗ 0 0
0 0
【解答】解:因为全称命题的否定是特称命题,所以,命题“ n N*,f(n) N*且f
∀ ∈ ∉
(n)≤n”的否定形式是: 或f(n )>n .
∃n ∈N∗,f(n )∈N∗ 0 0
0 0故选:D.
π
2.已知f(x)=sinx﹣x,命题P: x (0, ),f(x)<0,则( )
2
∀ ∈
π
A.P是假命题,❑ ¬P:∀x∈(0, ),f(x)≥0
2
π
B.P是假命题,❑ ¬P:∃x ∈(0, ),f(x )≥0
0 2 0
π
C.P是真命题,❑ ¬P:∀x∈(0, ),f(x)>0
2
π
D.P是真命题,❑ ¬P:∃x ∈(0, ),f(x )≥0
0 2 0
【解答】解:∵f(x)=sinx﹣x,∴f′(x)=cosx﹣1≤0
∴f(x)是定义域上的减函数,
∴f(x)≤f(0)=0
π
∴命题P: x (0, ),f(x)<0,是真命题;
2
∀ ∈
π
∴该命题的否定是❑ ¬P:∃x ∈(0, ),f(x )≥0.
0 2 0
故选:D.
3.对于下列四个命题,其中的真命题是( )
1 x 0 1 x 0
p : x (0,+∞),( ) <( ) ;
1 0
2 3
∃ ∈
p : x (0,1),log x>log x ;
2 0 1 0 1 0
2 3
∃ ∈
p
3
: x (0,+∞),(
1 )x>log
1x;
2 2
∀ ∈
p
4
: x (0,
1
),(
1 )x<log
1x.
3 2 2
∀ ∈
A.p ,p B.p ,p C.p ,p D.p ,p
1 3 1 4 2 3 2 4
1 1
x x
( ) ( )
2 3 3 2 3 1
【解答】解:∵ =( )x,当x>0时,( )x>1.即 =( )x>1,即(
1 2 2 1 2 2
x x
( ) ( )
3 3
1
)x>( )x,
31 1
则p
1
: x
0
(0,+∞),( )❑ x 0<( )
❑
x
0
;为假命题,
2 3
∃ ∈
1 1
= =
❑ ❑
log 1x 1,log 1x 1,
0 0
2 log 3 log
x 02 x03
∵x (0,1),
0
∈ 1 1
1 1 >
∴0<log❑ <log❑ <1则 1 1,
x 02 x 03 log log
x 02 x03
即p
2
: x
0
(0,1),log❑ 1x
0
>log
1
x
0
成立,
2 3
∃ ∈
当x=
1
时,(
1 )x>log
1x不成立,即p
3
是假命题,
2 2 2
由图象知 x (0,
1
),(
1 )x<log
1x.成立,
3 2 2
∀ ∈
故真命题为p ,p ,
2 4
故选:D.
4.若命题“ x R,使得x2﹣(a+1)x+4≤0”为假命题,则实数a的取值范围为 (﹣
5 , 3 ) .∃ ∈
【解答】解:命题“ x R,使得x2﹣(a+1)x+4≤0”为假命题,
即命题“ x R,使得∃x∈ 2﹣(a+1)x+4>0”为真命题,
则判别式∀△=∈ (a+1)2﹣4×4<0,
即△=(a+1)2<16,
则﹣4<a+1<4,
即﹣5<a<3,
故答案为:(﹣5,3).
题型三 . 充分必要条件
1.(2015•福建)若 l,m 是两条不同的直线,m 垂直于平面 ,则“l⊥m”是
“l∥ ”的( ) α
A.充α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
【解答】解:l,m是两条不同的直线,m垂直于平面 ,则“l⊥m”可能“l∥ ”也可
能l , α α
⊂α反之,“l∥ ”一定有“l⊥m”,
所以l,m是α两条不同的直线,m垂直于平面 ,则“l⊥m”是“l∥ ”的必要而不充分
条件. α α
故选:B.
2.(2020•天津)设a R,则“a>1”是“a2>a”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
【解答】解:由a2>a,解得a<0或a>1,
故a>1”是“a2>a”的充分不必要条件,
故选:A.
3.设a,b都是不等于1的正数,则“log 3>log 3>1”是“3a<3b”的( )
a b
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
【解答】解:a,b都是不等于1的正数,
由log 3>log 3>1,得1<a<b<3,∴3a<3b;
a b
反之,由3a<3b,得a<b,若0<a<1,b>1,则log 3<0,故log 3>log 3>1不成立.
a a b
∴“log 3>log 3>1”是“3a<3b”的充分不必要条件.
a b
故选:B.
b a
4.设a,b是实数,则“a>0,b>0”是“ + ≥2”的( )
a b
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
b a √b a
【解答】解:若a>0,b>0,则 + ≥2 ⋅ =2,故充分性成立,
a b a b
b a b a √b a
若a<0,b<0,满足 >0, >0,满足 + ≥2 ⋅ =2,但a>0,b>0不成立,
a b a b a b
b a
故“a>0,b>0”是“ + ≥2”的充分不必要条件,
a b
故选:A.
a b c
5.在△ABC中,设命题p: = = ,命题q:△ABC是等边三角形,那么命
sinC sinA sinB
题p是命题q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
a b c a b c
【解答】解:由正弦定理可知 = = ,若 = = =t,
sinA sinB sinC sinC sinA sinB
a b c
则 = = =t,
c a b
即a=tc,b=ta,c=bt,
即abc=t3abc,即t=1,
则a=b=c,即△ABC是等边三角形,
π a b c
若△ABC是等边三角形,则A=B=C= ,则 = = =1成立,
3 sinC sinA sinB
即命题p是命题q的充要条件,
故选:C.
6.(2019•北京)设点A,B,C不共线,则“ → 与 → 的夹角为锐角”是“| → → |>|
AB AC AB+AC
→ |”的( )
BC
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
【解答】解:点A,B,C不共线,
→ → → ,∴ → → → → → ,
BC=AC−AB BC2=AC2+AB2−2AC⋅AB
→ → →
当 → 与 → 的夹角为锐角时, → → AC2+AB2−BC2 0,
AB AC AC⋅AB= >
2
∴“ → 与 → 的夹角为锐角” “| → → |>| → |”,
AB AC AB+AC BC
⇒
“| → → |>| → |” “ → 与 → 的夹角为锐角”,
AB+AC BC AB AC
⇒
∴设点A,B,C不共线,则“ → 与 → 的夹角为锐角”是“| → → |>| → |”的充分
AB AC AB+AC BC
必要条件.
故选:C.
7.已知“x2﹣x﹣2>0”是“2x+p>0”的必要条件,则实数p的取值范围是 (﹣∞,﹣
4] .p p
【解答】解:由2x+p>0,得x>− ,即A={x|x>− },
2 2
由x2﹣x﹣2>0,解得x>2或x<﹣1,令B={x|x>2或x<﹣1},
由题意知A B时,
p ⊆
即− ≥2,
2
解得p≤﹣4,
∴实数p的取值范围是(﹣∞,﹣4].
故答案为:(﹣∞,﹣4].
8.设命题p:|4x﹣3|≤1;命题q:x2﹣(2a+1)x+a(a+1)≤0.若¬p是¬q的必要而不
1
充分条件,则实数a的取值范围是 [ 0 , ] .
2
1
【解答】解:解|4x﹣3|≤1,得 ≤x≤1. 解 x2﹣(2a+1)x+a(a+1)≤0. 得
2
a≤x≤a+1.
因为┐p是┐q的必要而不充分条件,所以,q是p的必要不充分条件,
即由命题p成立能推出命题q成立,但由命题q成立不推出命p成立.
1
∴[ ,1]⫋[a,a+1].
2
1 1
∴a≤ 且a+1≥1,两个等号不能同时成立,解得0≤a≤ .
2 2
1
∴实数a的取值范围是:[0, ].
2
题型四 . 存在问题、恒成立问题
1.不等式mx2﹣mx﹣2<0对任意x R恒成立的充要条件是m (﹣ 8 , 0 ] .
【解答】解:∵不等式mx2﹣mx﹣2<∈0对任意x R恒成立, ∈
∈
∴m=0或{ m≠0 ,
(−m) 2+8m<0
解得﹣8<m≤0.
∴不等式mx2﹣mx﹣2<0对任意x R恒成立的充要条件是m (﹣8,0].
故答案为:(﹣8,0]. ∈ ∈π
2.若“对任意实数x∈[0, ],sinx≤m”是真命题,则实数m的最小值为 1 .
2
π
【解答】解:“对任意实数x∈[0, ],sinx≤m”是真命题,
2
∴sinx≤1,
∴m≥1,
∴实数m的最小值为:1.
故答案为:1.
3.已知命题p: x R,使得ex≤2x+a为假命题,则实数a的取值范围是 (﹣∞, 2 ﹣
ln 2 ) . ∃ ∈
【解答】解:若命题“ x R,使得ex≤2x+a”成立
则a大于等于函数y=ex ∃﹣∈2x的最小值.
函数y=ex﹣2x的导数为y′=ex﹣2.
令y′=0,解得x=ln2,此时函数y=ex﹣2x有最小值,y =2﹣2ln2.
min
则命题“ x R,使得ex≤2x+a”是假命题时
数a的取值∃ 范∈围是(﹣∞,2﹣ln2)
故答案为:(﹣∞,2﹣ln2).
1
4.已知函数f(x)=log x,g(x)=2x+a,若存在x ,x ∈[ ,2],使得f(x )=g
2 1 2 2 1
(x ),则a的取值范围是( )
2
A.[﹣5,0] B.(﹣∞,﹣5]∪[0,+∞)
C.(﹣5,0) D.(﹣∞,﹣5)∪(0,+∞)
1 1
【解答】解:当 ≤x≤2时,log ≤f(x)≤log 2,即﹣1≤f(x)≤1,则f(x)的值
2 2
2 2
域为[﹣1,1],
1 1
当 ≤x≤2时,2× +a≤g(x)≤4+a,即1+a≤g(x)≤4+a,则g(x)的值域为
2 2
[1+a,4+a],
1
若存在x ,x ∈[ ,2],使得f(x )=g(x ),
1 2 2 1 2
则[1+a,4+a]∩[﹣1,1]≠ ,
若[1+a,4+a]∩[﹣1,1]=∅,
则1+a>1或4+a<﹣1, ∅得a>0或a<﹣5,
则当或[1+a,4+a]∩[﹣1,1]≠ 时,﹣5≤a≤0,
即实数a的取值范围是[﹣5,0]∅,
故选:A.