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- 2021-07-01 发布
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第3讲 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词
考试要求 1.逻辑联结词“或”“且”“非”的含义(A级要求);2.全称量词与存在量词的意义(A级要求);3.对含有一个量词的命题否定(A级要求).
诊 断 自 测
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)命题“5>6或5>2”是假命题.( )
(2)命题綈(p∧q)是假命题,则命题p,q中至少有一个是真命题.( )
(3)“长方形的对角线相等”是存在性命题.( )
(4)∃x0∈M,p(x0)与∀x∈M,綈p(x)的真假性相反.( )
解析 (1)错误.命题p∨q中,p,q有一真则真.
(2)错误.p∧q是真命题,则p,q都是真命题.
(3)错误.命题“长方形的对角线相等”是全称命题.
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
2.(课本习题改编)设命题p:函数y=sin 2x的最小正周期为;命题q:函数y=cos x的图象关于直线x=0对称.则p∧q为________(选填“真”或“假”)命题.
解析 p是假命题,q是真命题,因此p∧q为假命题.
答案 假
3.(课本习题改编)已知命题p:∃x∈R,x2+x-1<0,则綈p为________.
解析 含有存在量词的命题的否定, 需将存在量词改为全称量词,并将结论否定,即綈p:∀x∈R,x2+x-1≥0.
答案 ∀x∈R,x2+x-1≥0
4.(2017·泰州模拟)下列四个结论中正确的是________(填序号).
①“x2+x-2>0”是“x>1”的充分不必要条件;
②命题:“∀x∈R,sin x≤1”的否定是“∃x0∈R,sin x0>1”;
③“若x=,则tan x=1”的逆命题为真命题;
④若f(x)是R上的奇函数,则f(log32)+f(log23)=0.
解析 ①中“x2+x-2>0”是“x>1”的必要不充分条件,故①错误.
对于②,命题:“∀x∈R,sin x≤1”的否定是“∃x0∈R,sin x0>1”,故②正确.
对于③,“若x=,则tan x=1”的逆命题为“若tan x=1,则x=”,其为假命题,故③错误.
对于④,若f(x)是R上的奇函数,则f(-x)+f(x)=0,∵log32=≠-log32,
∴log32与log23不互为相反数,故④错误.
答案 ②
5.(2018·扬州中 检测)已知函数f(x)的定义域为R,则命题p:“函数f(x)为偶函数”是命题q:“∃x0∈R,f(x0)=f(-x0)”的________条件(从“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”中选填一个).
解析 若f(x)为偶函数,则有f(x)=f(-x),所以p⇒q;若f(x)=x,当x=0时,f(0)=f(-0),而f(x)=x为奇函数,所以qp.
∴“命题p”是“命题q”的充分不必要条件.
答案 充分不必要
知 识 梳 理
1.简单的逻辑联结词
(1)简单逻辑联结词有或(符号为∨)、且(符号为∧)、非(符号为綈).
(2)命题p且q、p或q、非p的真假判断
p
q
p且q
p或q
非p
真
真
真
真
假
真
假
假
真
假
假
真
假
真
真
假
假
假
假
真
2.全称量词与存在量词
(1)全称量词:短语“所有的”、“任意一个”等在逻辑中通常叫做全称量词,用符号“∀”表示.
(2)全称命题:含有全称量词的命题.
全称命题“对M中任意一个x,有p(x)成立”简记为∀x∈M,p(x).
(3)存在量词:短语“存在一个”、“至少有一个”等在逻辑中通常叫做存在量词,用符号“∃”表示.
(4)存在性命题:含有存在量词的命题.
存在性命题“存在M中的一个元素x0,使p(x0)成立”,简记为∃x0∈M,p(x0).
3.含有一个量词的命题的否定
命题
命题的否定
∀x∈M,p(x)
∃x0∈M,綈p(x0)
∃x0∈M,p(x0)
∀x∈M,綈p(x)
考点一 含有逻辑联结词的命题的真假判断
【例1】 (1)设a,b,c是非零向量.已知命题p: 若a·b=0,b·c=0,则a·c=0;命题q:若a∥b,b∥c,则a∥c.则下列命题:
①p∨q;②p∧q;③(綈p)∧(綈q);④p∧(綈q).
其中真命题是________(填序号).
(2)(2018·盐城模拟)若命题“p∨q”是真命题,“綈p为真命题”,则p________,q________(填“真”或“假”).
解析 (1)取a=c=(1,0),b=(0,1),显然a·b=0,b·c=0,但a·c=1≠0,∴p是假命题.
又a,b,c是非零向量,
由a∥b知a=xb,由b∥c知b=yc,
∴a=xyc,∴a∥c,∴q是真命题.
综上知p∨q是真命题,p∧q是假命题.
又∵綈p为真命题,綈q为假命题.
∴(綈p)∧(綈q),p∧(綈q)都是假命题.
(2)∵綈p为真命题,∴p为假命题,
又∵p∨q为真命题,∴q为真命题.
答案 (1)① (2)假 真
规律方法 (1)“p∨q”、“p∧q”、“綈p”形式命题真假的判断关键是对逻辑联结词“或”“且”“非”含义的理解,其操作步骤是:①明确其构成形式;②判断其中命题p,q的真假;③确定“p∨q”“p∧q”“綈p”形式命题的真假.
(2)p且q形式是“一假必假,全真才真”,p或q形式是“一真必真,全假才假”,非p则是“与p的真假相反”.
【训练1】 (1)(2017·南通调研)命题p:函数y=log2(x-2)的单调增区间是[1,
+∞),命题q:函数y=的值域为(0,1).在命题:①p∧q;②p∨q;
③p∧(綈q);④綈q中,真命题有________(填序号).
(2)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________(填序号).
解析 (1)由于y=log2(x-2)在(2,+∞)上是增函数,
∴命题p是假命题.
由3x>0,得3x+1>1,所以0<<1,
所以函数y=的值域为(0,1),故命题q为真命题.
所以p∧q为假命题,p∨q为真命题,p∧(綈q)为假命题,綈q为假命题.
(2)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.
答案 (1)② (2)②③
考点二 含有一个量词命题的否定及真假判定
【例2】 (1)(2018·扬州中 质检)已知命题p:∀x∈R,ex-x-1>0,则綈p
是________________.
(2)(2014·全国Ⅰ卷改编)不等式组的解集为D,有下面四个命题:
p1:∀(x,y)∈D,x+2y≥-2;
p2:∃(x0,y0)∈D,x0+2y0≥2;
p3:∀(x,y)∈D,x+2y≤3;
p4:∃(x0,y0)∈D,x0+2y0≤-1.
其中真命题是________.
解析 (1)因为全称命题的否定是存在性命题,命题p:∀x∈R,ex-x-1>0的否定为綈p:∃x0∈R,ex0-x0-1≤0.
(2)画出可行域如图中阴影部分所示,
由图可知,当目标函数 =x+2y,经过可行域的点A(2,-1)时,取得最小值0,故x+2y≥0,因此p1,p2是真命题.
答案 (1)∃x0∈R,ex0-x0-1≤0 (2)p1,p2
规律方法 (1)全称命题与存在性命题的否定与命题的否定有一定的区别,否定全称命题和存在性命题时,一是要改写量词,全称量词改写为存在量词,存在量词改写为全称量词;二是要否定结论,而一般命题的否定只需直接否定结论.
(2)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;要判断存在性命题是真命题,只要在限定集合内至少找到一个x=x0,使p(x0)成立.
【训练2】 (1)(2017·盐城模拟)命题 “∃x∈R,x2-2x>0”的否定是________.
(2)下列命题的否定为假命题的是________(填序号).
①∀x∈R,-x2+x-1<0;
②∀x∈R,|x|>x;
③∀x,y∈ ,2x-5y≠12;
④∀x∈R,sin2x+sin x+1=0.
解析 (1)将“∃”改为“∀”,对结论中的“>”进行否定.
(2)命题的否定为假命题亦即原命题为真命题,只有①为真命题.
答案 (1)∀x∈R,x2-2x≤0 (2)①
考点三 由命题的真假求参数范围
【例3】 (2018·赣榆高级中 月考)已知命题“∃x∈{x|-11时,a>2-a,此时集合N={x|2-a.
当a<1时,a<2-a,此时集合N={x|a0),q:实数x满足20,∴A={x|a5,解得-1,x+x0-2 016>0”的否定是________.
解析 命题“∃x0>-1,x+x0-2 016>0”的否定是“∀x>-1,x2+x-2 016≤0”.
答案 ∀x>-1,x2+x-2 016≤0
3.(2018·南通、扬州、泰州调研)给出下列四个命题:
①“若x2-x=0,则x=0或x=1”的逆否命题为“x≠0且x≠1,则x2-x≠0”;
②“x<1”是“x2-3x+2>0”的充分不必要条件;
③命题p:存在x0∈R,使得x+x0+1<0,则綈p:任意x∈R,都有x2+x+1≥0;
④若p∧q为假命题,则p,q均为假命题.
其中为真命题的是________(填序号).
解析 显然①③正确.
②中,x2-3x+2>0⇔x>2或x<1.
∴“x<1”是“x2-3x+2>0”的充分不必要条件,②正确.
④中,若p∧q为假命题,则p,q至少有一个假命题,④错误.
答案 ①②③
4.(2018·泰州调研)已知命题p:对任意x∈R,总有|x|≥0;q:x=1是方程x+2=0的根.则下列命题:
①p∧(綈q);②(綈p)∧q;③(綈p)∧(綈q);④p∧q.
其中真命题有________(填序号).
解析 由题意知命题p是真命题,命题q是假命题,故綈p是假命题,綈q是真命题,由含有逻辑联结词的命题的真值表可知p∧(綈q)是真命题.
答案 ①
5.(2018·泰州一模)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________.
解析 由题意知∀x∈R,ax2+4x+a>0恒成立,所以解得a>2.
答案 (2,+∞)
6.(2017·南京师范大 附属中 期初调研)已知命题p:“∃x∈R,x2+2x+a≤0”是真命题,则实数a的取值范围是________.
解析 由题意得x2+2x+a≤0有解,所以22-4a≥0,所以a≤1.
答案 (-∞,1]
7.(2018·淮安中 月考)已知命题:“∃x∈[1,2],使x2+2x+a≥0”是真命题,则a的取值范围是________.
解析 由已知得,∃x∈[1,2],使a≥-x2-2x成立;若记f(x)=-x2-2x(1≤x≤2),则a≥f(x)min.而结合二次函数f(x)=-x2-2x(1≤x≤2)的图象得f(x
)的最小值为f(2)=-22-2×2=-8,所以a≥-8.
答案 [-8,+∞)
8.(2017·苏北四市联考)已知命题p:∃x∈R,(m+1)(x2+1)≤0,命题q:∀x∈R,x2+mx+1>0恒成立.若p∧q为假命题,则实数m的取值范围为________.
解析 由命题p:∃x∈R,(m+1)(x2+1)≤0可得m≤-1;由命题q:∀x∈R,x2+mx+1>0恒成立,可得-2-1.
答案 (-∞,-2]∪(-1,+∞)
9.(2018·泰州中 第一 期质检)已知命题p:函数f(x)=x3+ax2+x在R上是增函数;命题q:函数g(x)=ex-x+a在区间[0,+∞)上没有零点.
(1)如果命题p为真命题,求实数a的取值范围;
(2)若p或q为真命题,p且q为假命题,求实数a的取值范围.
解 (1)由题意得f′(x)=3x2+2ax+1≥0对x∈(-∞,+∞)恒成立,
∴Δ=4a2-12≤0,解得-≤a≤.
∴a的取值范围为[-,].
(2)g′(x)=ex-1≥0对任意的x∈[0,+∞)恒成立,
∴g(x)在[0,+∞)上单调递增,则g(0)=a+1>0⇒a>-1.
由p或q为真命题,p且q为假命题知p,q一真一假.
若p真q假,则⇒a∈[-,-1],
若p假q真,则⇒a∈(,+∞).
综上所述,a的取值范围为[-,-1]∪(,+∞).
10.(2018·盐城第一 期期中)设p:实数x满足x2-4ax+3a2<0,其中a>0;q:实数x满足<0.
(1)若a=1,且p∨q为真,求实数x的取值范围;
(2)若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
解 (1)由x2-4ax+3a2<0,得(x-3a)·(x-a)<0,
因为a>0,所以a0},B={x|20”的否定是“∀x∈R,x2+x+1<0”;
②命题“在△ABC中,若A>B,则sin A>sin B”的逆命题为真命题;
③“f′(x0)=0”是“函数f(x)在x=x0处取得极值”的充分不必要条件;
④直线y=x+b不能作为函数f(x)=图象的切线.
解析 ①原命题的否定应为“∀x∈R,x2+x+1≤0”,故错误;易知②正确;③导数等于零的点不一定是极值点,故错误;④f′(x)=′=-<0恒成立, 而直线y=x+b的斜率为>0,故y=x+b不能作为f(x)=的切线.所以真命题的序号为②④.
答案 ②④
12.(2017·扬州中 开 考试)已知p:关于实数x的方程x2+mx+1=0有两个不等的负根;q:关于实数x的方程4x2+4(m-2)x+1=0无实根.
(1)若“p或q”为真,“p且q”为假,求实数m的取值范围;
(2)若关于x的不等式(x-m)(x-m+5)<0(m∈R)的解集为M;当q为真命题时,m的取值集合为N,则当M∪N=M时,求实数m的取值范围.
解 (1)若关于x的方程x2+mx+1=0有两个不等的负根,则解得m>2.
若关于x的方程4x2+4(m-2)x+1=0无实根,则16(m-2)2-16=16(m2-4m+3)<0,解得1