专题08 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词(重难点突破)-2023-2024学年高二数学上学期精品讲义(人教A版)
展开专题08 简单的逻辑连接词、全称量词与存在量词
一、考情分析
二、考点梳理
【基础知识梳理】
1.命题p∧q、p∨q、非p的真假判定
p
q
p∧q
p∨q
非p
真
真
真
假
假
真
假
假
2.全称量词和存在量词
(1)全称量词有:所有的,任意一个,任给,用符号“∀”表示;存在量词有:存在一个,至少有一个,有些,用符号“∃”表示.
(2)含有全称量词的命题,叫做全称命题.“对M中任意一个x,有p(x)成立”用符号简记为:∀x∈M,p(x).
(3)含有存在量词的命题,叫做特称命题.“存在M中元素x0,使p(x0)成立”用符号简记为:∃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,p(x0)
4.命题的否定和否命题(原命题:若p,则q)
(1)否命题:
(2)命题的否定:
【知识拓展】
1.“p∨q”、“p∧q”、“ p”等形式命题真假的判断步骤:
①确定命题的构成形式;
②判断其中命题p、q的真假;
③确定“p∧q”、“p∨q”、“非p”等形式命题的真假.
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;要判断特称命题是真命题,只要在限定集合内至少找到一个x=x0,使p(x0)成立.
3.对全(特)称命题进行否定的方法
①找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义先加上量词,再改变量词.
②对原命题的结论进行否定.
4.已知含逻辑联结词的命题的真假,可根据每个命题的真假利用集合的运算求解参数的取值范围;
5.含量词的命题中参数的取值范围,可根据命题的含义,利用函数值域(或最值)解决.
6.含有逻辑联结词的命题真假的判断规律
(1)p∨q:p、q中有一个为真,则p∨q为真,即有真为真;
(2)p∧q:p、q中有一个为假,则p∧q为假,即有假即假;
(3)p:与p的真假相反,即一真一假,真假相反..
7.“否命题”与“命题的否定”的区别.
“否命题”与“命题的否定”是两个不同的概念,“否命题”是对原命题既否定其条件,又否定其结论,而“命题的否定”是否定原命题,只否定命题的结论.
三、题型突破
(一) 含有逻辑联结词的命题的真假判断
例1.(1)、在一次跳伞训练中,甲.乙两位学员各跳一次,设命题是“甲降落在指定范围”,是“乙降
落在指定范围”,则命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】“至少有一位学员没有降落在指定范围”即:“甲或乙没有降落在指定范围内”.
(2).若命题“”与命题“”都是假命题,则( )
A.真真 B.真假 C.假真 D.假假
【答案】B
【分析】
根据复合命题的真假可判断简单命题、的真假,即可得出结论.
【详解】
因为命题“”为假命题,则、均为假命题,即真假,此时命题“”也为假命题.
故选:B.
(3)、已知命题p:若,则,命题q:若,则在命题:①②③④中,真命题是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【分析】
先判断每个命题的真假,再判断复合命题的真假.
【详解】
因为命题p为假,命题q为假,则为真,为真,
所以命题①为假;命题②为真;命题③为假;命题④为真,
故正确的命题是②④,
故选:D.
【变式训练1-1】、若命题“” 与命题“”都是假命题,则( )
A.真真 B.真假
C.假真 D.假假
【答案】B
【分析】
由给定条件结合逻辑联结词联结的命题真值表即可得解.
【详解】
因命题“”为假命题,则,中至少有一个为假命题,
若为假命题,则为真命题,则为真命题与命题“”是假命题矛盾,
故必有为真命题,为假命题.
故选:B
【变式训练1-2】、(命题真假判断)下列命题中错误的是( )
A.若为假命题,则与均为假命题
B.已知向量,,则是的充分不必要条件
C.命题“若,则”的逆否命题是“若,则”
D.命题“,”的否定是“,”
【答案】B
【解析】若“”为假命题,则p与q均为假命题,正确;
已知向量,,则“”可得,解得或,所以“”是“”的必要不充分条件,所以B不正确;
命题“若,则的逆否命题为“若,则”,满足逆否命题的形式,正确;
命题“,”的否定是“,”满足命题的否定形式,正确;故选B.
(二) 含有一个量词命题的否定及真假判断
例2.(1)设命题:,,则为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】命题是一个特称命题,其否定是全称命题.
(2)命题“ 且的否定形式是( )
A.且 B.或
C.且 D.或
【答案】D
【解析】 根据全称命题的否定是特称命题,因此命题“且
”的否定为“或”可知选D.
【变式训练2-1】.已知命题,则命题的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
根据特称命题的否定,改变量词,否定结论,可得出命题的否定.
【详解】
∵命题,
∴命题的否定:.
故选:C.
【变式训练2-2】.(2020届博雅闻道高三联合质量评测)已知命题使得成立,则为( )
A.都有恒成立 B.都有恒成立
C.都有恒成立 D.都有恒成立
【答案】B
【解析】命题,使得成立,为都有恒或立,故选B。
(三) 由命题的真假求参数的取值范围
例3.(1)若命题“使得”为假命题,则实数的取值范围是 ( )
(A) (B) (C) (D)
【分析】命题“使得”的否定是真命题,故将本题转化为恒成立问题求解.
【解析】由命题“使得”为假命题,则命题“使得”为真命题.所以.故选(C).
【点评】已知命题为假命题,则其否定是真命题,故将该题转化为恒成立问题处理.
(2).设,,,.若或为真,且为假,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
分别求出当、为真时实数的取值范围,分析可知、中一真一假,分真假和假真两种情况讨论,由此可求得实数的取值范围.
【详解】
若为真,则,解得.
若为真,则,解得.
因为或为真,且为假,所以、中一真一假.
①若假真,则,解得;
②若真假,则,解得.
故的取值范围是.
故选:C.
【变式训练3-1】、若命题“,使得”是真命题,则实数的取值集合是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
讨论时是否符合题意,当时,不等式恒成立的等价条件为且即可求解.
【详解】
当时,等价于不满足对于恒成立,不符合题意;
当时,若对于恒成立,
则即可得:,
综上所述:实数的取值集合是,
故选:B.
【变式训练3-2】、已知命题,命题.若“p且q”为真命题,求实数m的取值范围.
【答案】
【分析】
分别求出均为真命题时参数的范围,再求交集得解
【详解】
若“p且q”为真命题,则均为真命题.
,在恒成立,
是增函数,所以,
,有解,即或
均为真命题,
故答案为:
【点睛】
本题考查利用不等式恒成立、方程有解及复合命题真假求参数,属于基础题.
【变式训练3-3】、若命题“:,使”为真命题,实数的取值范围为______.
【答案】或
【分析】
整理成关于的不等式,然后结合一次函数性质得解.
【详解】
问题转化为对恒成立,
所以,解得或.
故答案为:或.
例4.已知:函数在区间上单调递增;:,.
(1)若“p且q”为真,求实数a的最大值;
(2)若“p或q”为真,“p且q”为假,求实数a的取值范围.
【答案】(1)4;(2)
【分析】
(1)先求出命题均为真命题时的取值范围,再根据“p且q”为真,即可求出实数a的最大值;
(2)根据“p或q”为真,“p且q”为假,得到一真一假,即可求出实数a的取值范围.
【详解】
解:当p为真时,函数在区间单调递增,
,
解得:;
当q为真时,关于x的不等式有解,
即,
解得:;
(1)若“p且q”为真,
即均为真命题;
则且,
即.
若“p且q”为真,实数a的最大值是4;
(2)若“p或q”为真,“p且q”为假,则p与q一真一假,
当p真q假时,且,解得:;
当p假q真时,且,解得:.
综上所述:所求实数a的取值范围是.
【变式训练4-】、命题:任意,成立;命题:存在,+成立.
(1)若命题为假命题,求实数的取值范围;
(2)若命题和有且只有一个为真命题,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)或或.
【分析】
(1)由q真,由判别式求得m的取值范围,进而得到q假的条件;
(2)求得p真的条件,由和有且只有一个为真命题,得到真假,或假真,然后分别求的m的取值范围,再取并集即得.
【详解】
(1)由q真:,得或,
所以q假:;
(2)p真推出,
由和有且只有一个为真命题,
真假,或假真,
或,
或或.
【点睛】
本题考查复合命题的真假判定和含有量词的命题真假判定,涉及一元二次不等式恒成立和能成立问题,不等式的求解,关键是由和有且只有一个为真命题,得到真假,或假真.
四、定时训练(30分钟)
1.已知命题:函数在内恰有一个零点;命题:函数在上是减函数.若为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
根据零点存在性定理由求出命题为真命题时范围;再由幂函数的单调性求出命题为真命题时范围;由题意可知真假,即可求解.
【详解】
若命题:函数在内恰有一个零点为真命题,
由零点存在定理可知,解得:;
若命题:函数在上是减函数为真命题,
则,解得;
因为为真命题,所以为真命题,为真命题,为假命题,
所以,可得,
所以实数的取值范围是.
故选:C.
2.命题“若,或”的否定是( )
A.若,或
B.若,且
C.若,或
D.若,且
【答案】D
【分析】
根据命题否定的方法:否定结论,即可求出.
【详解】
解:因为结论为“或”,其否定为“且”,
所以原命题的否定是“若,且”,
故选:D.
3.已知:;:.则下列命题中,真命题是( )
A.若,则 B.若,则 C.若,则 D.若,则
【答案】C
【分析】
对应各个选项,分别写出命题,由此即可判断真假.
【详解】
解:选项A:若,则,如,故A错误;
选项B:若,则,如,故B错误;
选项C:若,则,,故C正确;
选项D:若,则,不成立,故D错误,
故选:C.
4.命题“,”的否定是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】
利用全称命题的否定可得出结论.
【详解】
由全称命题的否定可知,命题“,”的否定是“,”.
故选:C.
5.全称量词命题:的否定是( )
A. B.
C. D.以上都不对
【答案】C
【分析】
根据全称命题的否定为特称命题分析即可
【详解】
“”的否定是“”,即“”
故选:C
6.下列说法错误的是( )
A.命题“若,则”的逆否命题为:“若,则”.
B.“”是“”的充分不必要条件.
C.直线l与平面a垂直的充分必要条件是l与平面a内的两条直线垂直.
D.命题p:使得, 则均有.
【答案】C
【分析】
根据四种命题关系判断A,根据充分条件与必要条件的定义判断B,C,根据含量词的命题的否定方法判断D.
【详解】
命题“若,则”的逆否命题为:“若,则”,A对,
“”是“”的充分不必要条件,B对,
l与平面a内的两条直线垂直是直线l与平面a垂直的必要不充分条件,C错,
命题p:使得的否定为均有,D对,
故选:C.
7.下列4个说法中正确的有( )
①命题“若,则”的逆否命题为“若则”;
②若,则;
③若复合命题:“”为假命题,则p,q均为假命题;
④“”是“”的充分不必要条件.
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
【答案】C
【分析】
①由逆否命题的意义即可判断出正误;
②由否命题的意义即可判断出正误;
④由解得或,即可判断出结论;
③若为假命题,则、至少有一个为假命题,即可判断出正误.
【详解】
解:对于①,因为命题“若p,则q”的逆否命题为“若,则”,所以①是正确的;
对于②,因为存在量词命题的否定为,所以②是正确的;
对于③,若“”为假命题,则p,q至少有一个为假命题,所以③是错误的;
对于④,因为,所以或,
所以“”是“”的充分不必要条件,所以④是正确的.
故选:C
【点睛】
本题考查了简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
8.若命题“存在,使”是假命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据命题“存在,使”是假命题,即不等式无解,转化为即可求解.
【详解】
命题“存在,使”是假命题,
不等式无解,
,
解得,
实数m的取值范围是 ,
故选:D.
【点睛】
本题主要考查了命题真假的判断,以及不等式求解问题,考查了基本的分析和转化能力,属于基础题.
9.已知命题在区间上是减函数,命题不等式的解集为,若命题“”为真,“”为假,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】
由已知可得p:,由不等式的解集为可得q:,由于为真,命题为假,可知p,q一真一假,从而可求解.
【详解】
∵在区间上是减函数,
∴,p:,
∵不等式的解集为,即恒成立,
∴,解得,即q:
∵“”为真,命题“”为假,
∴p,q一真一假,
当p真q假,即;
当p假q真时,此时无解,
综上可得实数的取值范围是,
故答案为:.
【点睛】
本题主要考查了复合命题的真假关系的应用,解题的关键是准确求解出命题p,q的真假,属于中档题.
10.已知命题:方程有两个不等的负根;命题:方程无实根。若,两命题一真一假,则的取值范围为______.
【答案】
【分析】
先分析均为真命题的情况,然后根据、两命题一真一假分类讨论,从而求解出的取值范围.
【详解】
当为真命题时,,所以,
当为真命题时,,所以,
又因为,两命题一真一假,所以真假或假真,
当真假时,或,所以此时无解,
当假真时,或,所以,
综上可知:.
故答案为:.
【点睛】
本题考查根据命题的真假求解参数范围,着重考查了一元二次方程的根的分布以及根的个数问题,难度一般.分析一元二次方程的根的分布以及根的个数时,注意借助韦达定理以及根的判别式进行分析.
11.已知命题:“,不等式”是真命题.
(1)求实数的取值集合;
(2)设不等式的解集为,若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1) ;(2)
【分析】
(1)根据题意将问题转化为在时恒成立,再求得最小值即可;
(2)解不等式得集合,故根据题意得:是的真子集,再根据集合关系求解即可.
【详解】
解:(1)命题:,都有不等式成立是真命题,
∴,即在时恒成立,
又当时,
∴,即;
(2)不等式,
故
∵是的充分不必要条件,则是的真子集,
∴,解得,
故实数a的取值范围为.
【点睛】
结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断:
(1)若是的必要不充分条件,则对应集合是对应集合的真子集;
(2)若是的充分不必要条件, 则对应集合是对应集合的真子集;
(3)若是的充分必要条件,则对应集合与对应集合相等;
(4)若是的既不充分又不必要条件, 对的集合与对应集合互不包含.
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