文档文本内容
第一章集合、常用逻辑用语、不等式
§1.2 常用逻辑用语
【考情分析·探规律】
考点
三年考情(2021-2024)
命题趋势
考点1 充分
条件与必要
条件
2024·全国甲卷、2024·天津卷、2024·北京
卷、2023·北京卷、2023·全国甲卷、2023·
天津卷、2023·全国新Ⅰ卷、2022·浙江
卷、2022·北京卷、2021·全国甲卷
常以关联的知识点作为命题背
景,考查充分条件与必要条
件,难度随载体而定。
考点1 全称
量词与存在
量词
2024·全国新Ⅱ卷、2020·全国新Ⅰ卷、
2016·浙江卷、2015·浙江卷、2015·全国
卷、2015·湖北卷
全称量词命题和存在量词命题
的否定及参数求解是高考复习
和考查的重点。
【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 中的任意一个x,有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,¬p(x)
∀
x ∈
M
,
¬p ( x )
【名师点拨】
1.会区别A 是B 的充分不必要条件(A⇒B 且B⇒/ A),与A 的充分不必要条件是B(B⇒A 且
A⇒/ B)两者的不同.
2.p 是q 的充分不必要条件,等价于¬q 是¬p 的充分不必要条件.
3.含有一个量词的命题的否定规律是“改量词,否结论”.
4.命题p 和¬p 的真假性相反,若判断一个命题的真假有困难,可判断此命题否定的真假.
【随堂训练】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)至少有一个三角形的内角和为π 是全称量词命题.( )
(2)写全称量词命题的否定时,全称量词变为存在量词.( )
(3)当p 是q 的充分条件时,q 是p 的必要条件.( )
(4)若已知p:x>1 和q:x≥1,则p 是q 的充分不必要条件.( )
【答案】(1)× (2)√ (3)√ (4)√
【解析】(1)错误,至少有一个三角形的内角和为π 是存在量词命题.
2.(2025·南通模拟)命题“∀x∈R,2x2-3x+4>0”的否定为( )
A.∀x∈R,2x2-3x+4≤0
B.∃x∈R,2x2-3x+4>0
C.∃x∉R,2x2-3x+4≤0
D.∃x∈R,2x2-3x+4≤0
【答案】D
【解析】命题“∀x∈R,2x2-3x+4>0”是全称量词命题,其否定是存在量词命题,
所以所求否定是“∃x∈R,2x2-3x+4≤0”.
3.设x>0,y>0,则“x2>y2”是“x>y”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
4.设p:1≤x≤4,q:x<m,p 是q 的充分条件,则实数m 的取值范围是 .
【答案】(4,+ ∞)
【解析】由p 是q 的充分条件,且p:1≤x≤4,q:x<m,
可得{x|1≤x≤4}是{x|x<m}的子集,
所以m>4.
【名师点拨】
1.谨记两个常用结论
(1)p 是q 的充分不必要条件,等价于¬q 是¬p 的充分不必要条件.
(2)命题p 和¬p 的真假性相反,若判断一个命题的真假有困难时,可先判断此命题的否定的
真假.
2.理清一个关系
“A 的充分不必要条件是B”是指B 能推出A,且A 不能推出B;而“A 是B 的充分不必要条
件”则是指A 能推出B,而B 不能推出A,要注意区别上述两种说法的不同.
【必练核心题型】
题型一 充分、必要条件的判定
例1.(2025·福州模拟)设直线l1:(a+1)x+a2y-3=0,l2:2x+ay-2a-1=0,则“a=0”是“l1∥l2”
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】因为l1∥l2,则a(a+1)=2a2,解得a=0 或a=1.
若a=0,则l1:x-3=0,l2:2x-1=0,两直线平行,符合题意;
若a=1,则l1:2x+y-3=0,l2:2x+y-3=0,两直线重合,不符合题意.
综上所述,l1∥l2等价于a=0.
所以“a=0”是“l1∥l2”的充要条件.
例2.(2024·北京)设a,b 是向量,则“(a+b)·(a-b)=0”是“a=-b 或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】B
【解析】由(a+b)·(a-b)=0,
得a2-b2=0,
即|a|2-|b|2=0,所以|a|=|b|,
当a=(1,1),b=(-1,1)时,
|a|=|b|,但a≠b 且a≠-b,
故充分性不成立;
当a=-b 或a=b 时,
(a+b)·(a-b)=0,
故必要性成立.
所以“(a+b)·(a-b)=0”是“a=-b 或a=b”的必要不充分条件.
【解题技巧】
充分、必要条件的三种判定方法
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p 是否成立进行判断.
(2)集合法:根据p,q 成立对应的集合之间的包含关系进行判断.
(3)等价转化法:对所给题目的条件进行一系列的等价转化,直到转化成容易判断充分、必
要条件是否成立为止.
【变式训练】
变式1.(2024·海口市海南中学模拟)“θ=π
4 +2kπ(k ∈Z)”是“cos θ=
❑√2
2 ”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】若θ=π
4 +2kπ(k ∈Z),则cos θ=cos(
π
4 +2k π)=cos π
4 =
❑√2
2 ,k∈Z,充分性成立;
若cos θ=
❑√2
2 ,则θ=π
4 +2kπ 或θ=-π
4 +2kπ,k∈Z,必要性不成立,所以“θ=π
4 +2kπ(k ∈Z)”
是“cos θ=
❑√2
2 ”的充分不必要条件.
变式2.(2024·山东联考)已知等差数列{an}的公差为d,前n 项和为Sn.设甲:d>0;乙:
{Sn}是递增数列,则甲是乙的( )
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】D
【解析】若公差d>0,如数列-10,-9,-8,-7,…,0,1,2,…,则数列的前n 项和Sn先
减后增;
若{Sn}是递增数列,如Sn=n,则an=1,{an}为常数列也为等差数列,且d=0;
所以甲是乙的既不充分也不必要条件.
题型二 充分、必要条件的应用
例1.已知p:x≤1,q:x≤a,若p 是q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是
;若p 是q 的必要条件,则实数a 的取值范围是 .
【答案】(-∞,1) (-∞,1]
【解析】因为p:x≤1,q:x≤a,
若p 是q 的必要不充分条件,则(-∞,a]
(-∞,1],因此a<1,
即实数a 的取值范围是(-∞,1).
若p 是q 的必要条件,则(-∞,a]⊆(-∞,1],
因此a≤1,即实数a 的取值范围是(-∞,1].
例2.已知p:x>1 或x<-3,q:x>a(a 为实数).若¬q 的一个充分不必要条件是¬p,则实数a
的取值范围是 .
【答案】[1,+∞)
【解析】由已知得¬p:-3≤x≤1,¬q:x≤a.
设A={x|-3≤x≤1},B={x|x≤a},
若¬p 是¬q 的充分不必要条件,则¬p⇒¬q,¬q
¬p,
所以集合A={x|-3≤x≤1}是集合B={x|x≤a}的真子集.
所以a≥1.
【解题技巧】
求参数问题的解题策略
(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.
(2)要注意区间端点值的检验.
【变式训练】
变式1.已知p:1
x >1,q:x>m,若p 是q 的充分条件,则实数m 的取值范围是( )
A.[0,+∞)
B.[1,+∞)
C.(-∞,0]
D.(-∞,1]
【答案】C
【解析】由1
x >1 可得x(x-1)<0,解得0<x<1,
记A={x|0<x<1},B={x|x>m},
若p 是q 的充分条件,
则A 是B 的子集,所以m≤0,
所以实数m 的取值范围是(-∞,0].
变式2.设p:0≤x≤2,q:m-1≤x≤m+2.若p 是q 的充分不必要条件,则实数m 的取值范围
是 .
【答案】[0,1]
【解析】p:0≤x≤2,q:m-1≤x≤m+2.若p 是q 的充分不必要条件,则{
m−1≤0,
m+2≥2,
且两等号不能同时取到,解得0≤m≤1.
题型三 全称量词与存在量词
命题点1 含量词的命题的否定
例1.(多选)下列说法正确的是( )
A.“菱形是正方形”是全称量词命题
B.“∀x,y∈R,x2+y2≥0”的否定是“∃x,y∈R,x2+y2<0”
C.命题“有一个奇数不能被3 整除”的否定是“有一个奇数能被3 整除”
D.“A=B”是“sin A=sin B”的必要不充分条件
【答案】AB
【解析】对于A,“菱形是正方形”即“所有的菱形都是正方形”是全称量词命题,故A
正确;
对于B,由全称量词命题的否定知其否定是“∃x,y∈R,x2+y2<0”,故B 正确;
对于C,命题“有一个奇数不能被3 整除”的否定是“所有的奇数都能被3 整除”,故C
错误;
对于D,因为A=B 时,sin A=sin B 成立,而sin A=sin B 时,A=B 不一定成立,如A=π
3 ,B=
2π
3 ,故“A=B”是“sin A=sin B”的充分不必要条件,故D 错误.
命题点2 含量词的命题的真假判断
例2.(多选)下列命题中,为真命题的是( )
A.∀x∈R,2x-1>0
B.∃x∈R,x2+1<2x
C.∀xy>0,x+y≥2❑√xy
D.∃x,y∈R,sin(x+y)=sin x+sin y
【答案】AD
【解析】对于A 项,∀x∈R,2
x−1>0,A 项正确;
对于B 项,∵x2+1-2x=(x-1)2≥0,∴x2+1≥2x,B 项错误;
对于C 项,当x<0,y<0 时,x+y<0<2❑√xy,C 项错误;
对于D 项,取x=y=0,则sin(x+y)=sin 0=0=sin 0+sin 0=sin x+sin y,D 项正确.
命题点3 含量词的命题的应用
例3.(2025·台州模拟)若命题“∀x∈R,x2-x-m≠0”是假命题,则实数m 的取值范围是
.
【答案】[−1
4 ,+ ∞)
【解析】方法一 原命题的否定“∃x∈R,x2-x-m=0”为真命题,
∴Δ=1+4m≥0,解得m≥-1
4 ,
∴实数m 的取值范围是[−1
4 ,+∞).
方法二 若命题“∀x∈R,x2-x-m≠0”是真命题,
则Δ=1+4m<0,解得m<-1
4 ,
故当原命题为假命题时,m≥-1
4 ,
∴实数m 的取值范围是[−1
4 ,+∞).
【解题技巧】
含量词命题的解题策略
(1)判定全称量词命题是真命题,需证明都成立;要判定存在量词命题是真命题,只要找到
一个成立即可.当一个命题的真假不易判定时,可以先判断其否定的真假.
(2)由命题真假求参数的范围,一是直接由命题的真假求参数的范围;二是可利用等价命题
求参数的范围.
【变式训练】
变式1.(2024·新课标全国Ⅱ)已知命题p:∀x∈R,|x+1|>1;命题q:∃x>0,x3=x,则(
)
A.p 和q 都是真命题
B.¬p 和q 都是真命题
C.p 和¬q 都是真命题
D.¬p 和¬q 都是真命题
【答案】B
【解析】对于命题p,取x=-1,
则有|x+1|=0<1,
故p 是假命题,¬p 是真命题,
对于命题q,取x=1,
则有x3=13=1=x,
故q 是真命题,¬q 是假命题,
综上,¬p 和q 都是真命题.
变式2.已知命题“∃x∈[-1,2],x2-3x+a>0”是假命题,则实数a 的取值范围是
.
【答案】(-∞,-4]
【解析】由题意得,“∀x∈[-1,2],x2-3x+a≤0”是真命题,则a≤-x2+3x 对∀x∈[-1,2]恒成
立,在区间[-1,2]上,-x2+3x 的最小值为-(-1)2+3×(-1)=-4,所以a≤(-x2+3x)min=-4,即a 的取
值范围是(-∞,-4].