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新高考艺术生40天突破数学90分讲义第02讲常用逻辑用语(原卷版+解析)
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这是一份新高考艺术生40天突破数学90分讲义第02讲常用逻辑用语(原卷版+解析),共22页。
一、充分条件、必要条件、充要条件
1.定义
如果命题“若,则”为真(记作),则是的充分条件;同时是的必要条件.
2.从逻辑推理关系上看
(1)若且,则是的充分不必要条件;
(2)若且,则是的必要不充分条件;
(3)若且,则是的的充要条件(也说和等价);
(4)若且,则不是的充分条件,也不是的必要条件.
对充分和必要条件的理解和判断,要搞清楚其定义的实质:,则是的充分条件,同时是的必要条件.所谓“充分”是指只要成立,就成立;所谓“必要”是指要使得成立,必须要成立(即如果不成立,则肯定不成立).
注:根据互为逆否命题等价.若有,则一定有.
3.从集合与集合之间的关系上看
设.
(1)若,则是的充分条件(),是的必要条件;若,则是的充分不必要条件,是的必要不充分条件,即且;
注:关于数集间的充分必要条件满足:“小大”.
(2)若,则是的必要条件,是的充分条件;
(3)若,则与互为充要条件.
二、全称量词与存在童词
(1)全称量词与全称命题.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.含有全称量词的命题叫做全称命题.全称命题“对中的任意一个,有成立”可用符号简记为“”,读作“对任意属于,有成立”.
(2)存在量词与特称命题.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.含有存在量词的命题叫做特称命题.特称命题“存在中的一个,使成立”可用符号简记为“”,读作“存在中元素,使成立”(特称命题也叫存在性命题).
三、含有一个量词的命题的否定
(1)全称命题的否定是特称命题.全称命题的否定为,.
(2)特称命题的否定是全称命题.特称命题的否定为.
注:全称、特称命题的否定是高考常见考点之一.
区别否命题与命题的否定:
①只有“若,则”形式的命题才有否命题,而所有的命班都有否定形式(在高中阶段只对全称、特称命题研究否定定形式);
命题“若,则”的否命题是“若,则,而否定形式为“若,则”.
②一个命题与其否定必有一个为真,一个为假;而一个命题与其否命题的真假无必然联系.
【典型例题】
例1.(2021·江苏省前黄高级中学高三阶段练习)设集合、是全集的两个子集,则“”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
例2.(2022·全国·高三专题练习(文))若关于x的不等式成立的充分条件是,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1]B.(-∞,1)
C.(3,+∞)D.[3,+∞)
例3.(2022·全国·高三专题练习)设,集合是奇数集,集合是偶数集,若命题,则( )
A.B.
C.D.
(多选题)例4.(2022·全国·高三专题练习)下列命题的否定中,是全称命题且为真命题的有( )
A.,
B.所有的正方形都是矩形
C.,
D.至少有一个实数,使
例5.(2022·全国·高三专题练习)已知,若p是q的充分不必要条件,则实数m的取值范围是_________.
例6.(2022·全国·高三专题练习)若恒成立,则实数的取值范围为________.
【技能提升训练】
一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练习)已知上函数 ,则“”是“函数为奇函数”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
2.(2022·全国·高三专题练习)设集合M={x|x>2},P={x|x<6},那么“x∈M或x∈P”是“x∈M∩P”的( )
A.充分不必要条件B.充要条件
C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
3.(2022·浙江·高三学业考试)“”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
4.(2022·全国·高三专题练习)已知命题:,,则为( )
A.,B.,
C.,D.,
5.(2022·全国·高三专题练习)下列命题中,真命题的是( )
A.函数的周期是B.
C.函数是奇函数.D.的充要条件是
6.(2022·浙江·高三专题练习)给出下面四个命题:
①函数在(3,5)内存在零点;
②函数的最小值是2;
③若则;
④命题的“”否定是“”
其中真命题个数是( )
A.B.C.D.
7.(2022·全国·高三专题练习(文))已知命题:,,若是假命题,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
8.(2022·全国·高三专题练习(理))下列命题中,真命题是( )
A.在中“”是“”的充分不必要条件
B.命题“,”的否定是“,”
C.对任意,
D.“若,则”的否命题是“若,则”
9.(2022·全国·高三专题练习)已知命题,,命题,,则( )
A.是假命题B.是真命题
C.是真命题D.是假命题
10.(2022·全国·高三专题练习)下列叙述中正确的是( )
A.命题“∃x0∈R,2021x02-2x0+1≤0”的否定是“∃x0∈R,2021x02-2x+1>0”
B.“a2=1”是“直线x+y=0和直线x-ay=0垂直”的充分而不必要条件
C.命题“若m2+n2=0,则m=0且n=0”的否命题是“若m2+n2≠0,则m≠0且n≠0”
D.若p∨q为真命题,p∧q为假命题,则p,q一真一假
11.(2022·全国·高三专题练习)已知命题﹔命题﹐,则下列命题中为真命题的是( )
A.B.C.D.
12.(2022·全国·高三专题练习(理))命题“奇函数的图象关于原点对称”的否定是( )
A.所有奇函数的图象都不关于原点对称B.所有非奇函数的图象都关于原点对称
C.存在一个奇函数的图象不关于原点对称D.存在一个奇函数的图象关于原点对称
二、多选题
13.(2022·全国·高三专题练习)“关于x的不等式对恒成立”的一个必要不充分条件是( )
A.B.C.D.
14.(2022·全国·高三专题练习)若“”是“”的充分不必要条件,则实数可以是( )
A.-8B.-5C.1D.4
15.(2022·全国·高三专题练习(文))下列选项中,正确的是( )
A.命题“”的否定是“”
B.函数(且)的图象恒过定点
C.“”是“”的充分不必要条件
D.若不等式的解集为,则
16.(2022·全国·高三专题练习)命题“”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.B.C.D.
17.(2022·全国·高三专题练习)下列说法中正确的个数是( )
A.命题“所有的四边形都是矩形”是存在量词命题;
B.命题“”是全称量词命题;
C.命题“,”是存在量词命题.
D.命题“不论取何实数,方程必有实数根”是真命题;
三、填空题
18.(2022·江苏·高三专题练习)下列说法错误的是_________________
①若,则
②若,则或
③“是”的充分不必要条件
④“,”的否定形式是“,”
19.(2022·全国·高三专题练习)若命题“∃x0∈R,x02+x0+m<0”是假命题,则实数m的范围是___________.
20.(2022·全国·高三专题练习)若命题“,”为真命题,则实数m的取值范围为________.
21.(2022·全国·高三专题练习(文))根据下述事实,得到含有量词的全称量词命题或存在量词命题为_______________.
13+23=(1+2)2,
13+23+33=(1+2+3)2,
13+23+33+43=(1+2+3+4)2,
13+23+33+43+53=(1+2+3+4+5)2,
……
22.(2022·全国·高三专题练习)若命题,是假命题,则实数的一个值为_____________.
23.(2022·全国·高三专题练习(文))命题“”为真,则实数a的范围是__________
24.(2022·全国·高三专题练习)写出命题的否定: ___________
第02讲 常用逻辑用语
【知识点总结】
一、充分条件、必要条件、充要条件
1.定义
如果命题“若,则”为真(记作),则是的充分条件;同时是的必要条件.
2.从逻辑推理关系上看
(1)若且,则是的充分不必要条件;
(2)若且,则是的必要不充分条件;
(3)若且,则是的的充要条件(也说和等价);
(4)若且,则不是的充分条件,也不是的必要条件.
对充分和必要条件的理解和判断,要搞清楚其定义的实质:,则是的充分条件,同时是的必要条件.所谓“充分”是指只要成立,就成立;所谓“必要”是指要使得成立,必须要成立(即如果不成立,则肯定不成立).
注:根据互为逆否命题等价.若有,则一定有.
3.从集合与集合之间的关系上看
设.
(1)若,则是的充分条件(),是的必要条件;若,则是的充分不必要条件,是的必要不充分条件,即且;
注:关于数集间的充分必要条件满足:“小大”.
(2)若,则是的必要条件,是的充分条件;
(3)若,则与互为充要条件.
二、全称量词与存在童词
(1)全称量词与全称命题.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.含有全称量词的命题叫做全称命题.全称命题“对中的任意一个,有成立”可用符号简记为“”,读作“对任意属于,有成立”.
(2)存在量词与特称命题.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.含有存在量词的命题叫做特称命题.特称命题“存在中的一个,使成立”可用符号简记为“”,读作“存在中元素,使成立”(特称命题也叫存在性命题).
三、含有一个量词的命题的否定
(1)全称命题的否定是特称命题.全称命题的否定为,.
(2)特称命题的否定是全称命题.特称命题的否定为.
注:全称、特称命题的否定是高考常见考点之一.
区别否命题与命题的否定:
①只有“若,则”形式的命题才有否命题,而所有的命班都有否定形式(在高中阶段只对全称、特称命题研究否定定形式);
命题“若,则”的否命题是“若,则,而否定形式为“若,则”.
②一个命题与其否定必有一个为真,一个为假;而一个命题与其否命题的真假无必然联系.
【典型例题】
例1.(2021·江苏省前黄高级中学高三阶段练习)设集合、是全集的两个子集,则“”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
【详解】
如图所示,,
同时.
故选:C.
【点睛】
本题考查集合关系及充要条件,注意数形结合方法的应用,属于基础题.
例2.(2022·全国·高三专题练习(文))若关于x的不等式成立的充分条件是,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1]B.(-∞,1)
C.(3,+∞)D.[3,+∞)
【答案】D
【详解】
成立的充分条件是,则,
,所以.
故选:D
例3.(2022·全国·高三专题练习)设,集合是奇数集,集合是偶数集,若命题,则( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【详解】
根据全称命题与存在性命题的关系,可得全称命题的否定一定是存在性命题,
可得命题“”的否定为:“”
故选:C.
(多选题)例4.(2022·全国·高三专题练习)下列命题的否定中,是全称命题且为真命题的有( )
A.,
B.所有的正方形都是矩形
C.,
D.至少有一个实数,使
【答案】AC
【详解】
对于A,原命题的否定为:,,是全称命题;
,命题的否定为真命题,A正确;
对于B,原命题为全称命题,其否定为特称命题,B错误;
对于C,原命题的否定为:,;
,恒成立,
则命题的否定为真命题,C正确;
对于D,原命题的否定为:对于任意实数,都有;
当时,,命题的否定为假命题,D错误.
故选:AC.
例5.(2022·全国·高三专题练习)已知,若p是q的充分不必要条件,则实数m的取值范围是_________.
【答案】
【详解】
∵由,得,
由是的充分不必要条件知:有解,故,
即原不等式可化为:,
解得:,
设,,
是的充分不必要条件,
是B的真子集,
则且等号不同时成立,解得:,
故的取值范围是.
故答案为:.
例6.(2022·全国·高三专题练习)若恒成立,则实数的取值范围为________.
【答案】.
【详解】
由题意,命题恒成立,
可得,解得,
即实数的取值范围为.
故答案为:.
【技能提升训练】
一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练习)已知上函数 ,则“”是“函数为奇函数”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】B
【分析】
考虑两者之间的推出关系后可得正确的选项.
【详解】
取,则,但,
所以函数不是奇函数;
故“”推不出“函数为奇函数”,
若函数为奇函数,则即,
故“函数为奇函数”能推出“”.
故选:B.
2.(2022·全国·高三专题练习)设集合M={x|x>2},P={x|x<6},那么“x∈M或x∈P”是“x∈M∩P”的( )
A.充分不必要条件B.充要条件
C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】
“x∈M或x∈P”即x∈M∪P,再利用x∈M∩P与x∈M∪P之间的关系即可判断出结论.
【详解】
“x∈M或x∈P”即x∈M∪P,M∪P={x|x>2}∪{x|x<6}=R,M∩P={x|2<x<6}.
∴x∈M∩P⇒x∈M∪P,反之不成立.
∴“x∈M或x∈P”是“x∈M∩P”的必要不充分条件.
故选:C.
3.(2022·浙江·高三学业考试)“”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】B
【分析】
由是否得出,判定充分性;由是否推出,判定必要性是否成立.
【详解】
∵等价于,
当或时,不成立;
∴充分性不成立;
又∵等价于,有;
∴必要性成立;
∴“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
4.(2022·全国·高三专题练习)已知命题:,,则为( )
A.,B.,
C.,D.,
【答案】C
【分析】
根据特称命题的否定变量词否结论即可得正确答案.
【详解】
命题:,,则为,,
故选:C.
5.(2022·全国·高三专题练习)下列命题中,真命题的是( )
A.函数的周期是B.
C.函数是奇函数.D.的充要条件是
【答案】C
【分析】
选项A,由可判断;
选项B,代入,可判断;
选项C,结合定义域和,可判断;
选项D,由得且,可判断
【详解】
由于,所以函数的周期不是,故选项A是假命题;
当时,故选项B是假命题;
函数的定义域关于原点对称,且满足,故函数是奇函数,即选项C是真命题;
由得且,所以“”的必要不充分条件是“”,故选项D是假命题
故选:C
6.(2022·浙江·高三专题练习)给出下面四个命题:
①函数在(3,5)内存在零点;
②函数的最小值是2;
③若则;
④命题的“”否定是“”
其中真命题个数是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】
对选项进行判断得解
【详解】
①函数在(3,5)内存在零点;
,所以①正确
②函数的最小值是2;
当且仅当时等号成立,此时无解
所以②不正确
③若则;
由不等式性质知③不正确
④命题的“”否定是“”故④不正确
故选:A
7.(2022·全国·高三专题练习(文))已知命题:,,若是假命题,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】
根据题设条件由的最小值大于0即可得解.
【详解】
依题意,,当且仅当x=-a时取“=”,
因命题是假命题,即没有实数使得成立,从而有,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:C
8.(2022·全国·高三专题练习(理))下列命题中,真命题是( )
A.在中“”是“”的充分不必要条件
B.命题“,”的否定是“,”
C.对任意,
D.“若,则”的否命题是“若,则”
【答案】C
【分析】
利用正弦定理、命题的否定和否命题的关系、基本不等式分别对选项A、B和D、C进行判断即可求解.
【详解】
解:对于:在中,当“”时,则,所以由正弦定理有“”,
当“”时,由正弦定理得,故,所以“”是“”的充分必要条件,故错误;
对于:命题“,”的否定是“,”故错误;
对于:对任意的,(当且仅当时等号成立),故正确;
对于:“若,则”的否命题是“若,则”,故错误;
故选:C.
9.(2022·全国·高三专题练习)已知命题,,命题,,则( )
A.是假命题B.是真命题
C.是真命题D.是假命题
【答案】C
【分析】
判断出命题与的真假,再结合真值表可得答案.
【详解】
因为,所以命题为真命题,
因为当时,,所以命题为假命题,所以为真命题,
所以是真命题.
故选:C
10.(2022·全国·高三专题练习)下列叙述中正确的是( )
A.命题“∃x0∈R,2021x02-2x0+1≤0”的否定是“∃x0∈R,2021x02-2x+1>0”
B.“a2=1”是“直线x+y=0和直线x-ay=0垂直”的充分而不必要条件
C.命题“若m2+n2=0,则m=0且n=0”的否命题是“若m2+n2≠0,则m≠0且n≠0”
D.若p∨q为真命题,p∧q为假命题,则p,q一真一假
【答案】D
【分析】
对各个选项中的命题逐一分析判断即可得解.
【详解】
对于A选项:命题“∃x0∈R,2021x02-2x0+1≤0”的否定是“∀x∈R,2021x2-2x+1>0,A错误;
对于B选项:若直线x+y=0和直线x-ay=0垂直,则1·1-a=0得a=1,而a2=1是a=1或a=-1,
即“a2=1”是“直线x+y=0和直线x-ay=0垂直”的必要不充分条件,B错误;
对于C选项:命题“若m2+n2=0,则m=0且n=0”的否命题是“若m2+n2≠0,则m≠0或n≠0”,C错误;
对于D选项:若p∨q为真命题,则p,q至少有一个为真命题,若p∧q为假命题,则p,q至少有一个为假命题,于是p,q一真一假,D正确.
故选:D
11.(2022·全国·高三专题练习)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
【分析】
由正弦函数的有界性确定命题的真假性,由指数函数的知识确定命题的真假性,由此确定正确选项.
【详解】
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.
12.(2022·全国·高三专题练习(理))命题“奇函数的图象关于原点对称”的否定是( )
A.所有奇函数的图象都不关于原点对称B.所有非奇函数的图象都关于原点对称
C.存在一个奇函数的图象不关于原点对称D.存在一个奇函数的图象关于原点对称
【答案】C
【分析】
根据全称命题的否定形式否定即可.
【详解】
全称命题“所有奇函数的图象关于原点对称”的否定是特称命题,
所以命题“奇函数的图象关于原点对称”的否定是“存在一个奇函数的图象不关于原点对称”.
故选:C
二、多选题
13.(2022·全国·高三专题练习)“关于x的不等式对恒成立”的一个必要不充分条件是( )
A.B.C.D.
【答案】BD
【分析】
由关于x的不等式对恒成立,可求得,再由真子集关系,即可得到答案;
【详解】
由题意得:,
所选的正确选项是的必要不充分条件,
是正确选项应的一个真子集,
故选:BD
14.(2022·全国·高三专题练习)若“”是“”的充分不必要条件,则实数可以是( )
A.-8B.-5C.1D.4
【答案】ACD
【分析】
先解两个不等式,得到是的真子集,解不等式或,即得解.
【详解】
,解得,
即,解得或,
由题意知是的真子集,
所以或,
所以或,
即.
故选:ACD
15.(2022·全国·高三专题练习(文))下列选项中,正确的是( )
A.命题“”的否定是“”
B.函数(且)的图象恒过定点
C.“”是“”的充分不必要条件
D.若不等式的解集为,则
【答案】AD
【分析】
根据全称命题的否定为特称命题判断选项A,根据指数函数的性质判断选项B,求解一元二次不等式的解集,利用充分必要条件判断选项C,根据三个二次之间的关系以及韦达定理求解,即可判断选项D.
【详解】
由全称命题的否定为特称命题,所以“”的否定是“”,故A正确;令,得,所以,所以函数所过的定点是,故B错误;不等式的解集为,所以“”不能推出“或”,反之也不能,所以“”是“”的既不充分也不必要条件,故C错误;由不等式的解集可得,得,所以,故D正确.
故选:AD.
16.(2022·全国·高三专题练习)命题“”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.B.C.D.
【答案】BD
【分析】
求出给定命题为真命题的a的取值集合,再确定A,B,C,D各选项所对集合哪些真包含于这个集合而得解.
【详解】
命题“"等价于,即命题“”为真命题所对集合为,
所求的一个充分不必要条件的选项所对的集合真包含于,显然只有,{4},
所以选项AC不符合要求,选项BD正确.
故选:BD
17.(2022·全国·高三专题练习)下列说法中正确的个数是( )
A.命题“所有的四边形都是矩形”是存在量词命题;
B.命题“”是全称量词命题;
C.命题“,”是存在量词命题.
D.命题“不论取何实数,方程必有实数根”是真命题;
【答案】BC
【分析】
根据存在量词命题和全称量词命题的定义判断ABC,根据判别式判断D.
【详解】
A中命题“所有的四边形都是矩形”是全称量词命题,故A错误;
B中命题“”是全称量词命题,故B正确;
C中命题“,”是存在量词命题,故C正确;
D中选项中当时,即当时,方程没有实数根,因此,此命题为假命题.
故选:BC
三、填空题
18.(2022·江苏·高三专题练习)下列说法错误的是_________________
①若,则
②若,则或
③“是”的充分不必要条件
④“,”的否定形式是“,”
【答案】①③④
【分析】
①当均为正数时结论是错误的;
②出不同时为0,故正确;
③只有,时,才可推出,,故是错误的;
④命题的否定只否定结论,故错误.
【详解】
对于选项①:若,,则,故①错误;
对于选项②:若且,则,所以:若,则或,故②正确;
对于选项③:当,时,若,则,题中没有说明的范围,所以是不充分,当时,不一定成立,如:,为,不成立,故“是”的即不充分也不必要条件,故③错误;
对于选项④:“,”的否定形式是“,”,故④错误.
故答案为:①③④
19.(2022·全国·高三专题练习)若命题“∃x0∈R,x02+x0+m<0”是假命题,则实数m的范围是___________.
【答案】[,+∞)
【分析】
命题的否定为:“∀x∈R,x2+x+m≥0“,原命题为假,则其否定为真,由=1﹣4m≤0,可求出实数m的范围.
【详解】
解:命题“∃x0∈R,x02+x0+m<0”是假命题,即命题的否定为真命题,
其否定为:“∀x∈R,x2+x+m≥0“,
则=1﹣4m≤0,
解得:m≥,
故实数m的范围是:[,+∞).
故答案为:[,+∞)
20.(2022·全国·高三专题练习)若命题“,”为真命题,则实数m的取值范围为________.
【答案】
【分析】
由题意可得不等式有解,然后通过判别式即可求出实数m的取值范围.
【详解】
由题意可知,不等式有解,,即,
∴实数m的取值范围为,
故答案为:.
21.(2022·全国·高三专题练习(文))根据下述事实,得到含有量词的全称量词命题或存在量词命题为_______________.
13+23=(1+2)2,
13+23+33=(1+2+3)2,
13+23+33+43=(1+2+3+4)2,
13+23+33+43+53=(1+2+3+4+5)2,
……
【答案】∀n∈N*,13+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2
【分析】
观察到从1开始加,连续的几个数的三次方相加,就得其和的三次方,总结一下就是:任意从1开始的连续n个整数的三次方和等于其和的三次方.
【详解】
解:根据已知条件的规律可得:∀n∈N*,13+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2.
故答案为:∀n∈N*,13+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2
22.(2022·全国·高三专题练习)若命题,是假命题,则实数的一个值为_____________.
【答案】(上任一数均可)
【分析】
由命题的否定是真命题易得的范围.
【详解】
由题意是真命题,
所以,解得.
故答案为:(上任一数均可).
23.(2022·全国·高三专题练习(文))命题“”为真,则实数a的范围是__________
【答案】
【分析】
将问题转化为“不等式对恒成立”,由此对进行分类讨论求解出的取值范围.
【详解】
由题意知:不等式对恒成立,
当时,可得,恒成立满足;
当时,若不等式恒成立则需,解得,
所以的取值范围是,
故答案为:.
【点睛】
思路点睛:形如的不等式恒成立问题的分析思路:
(1)先分析的情况;
(2)再分析,并结合与的关系求解出参数范围;
(3)综合(1)(2)求解出最终结果.
24.(2022·全国·高三专题练习)写出命题的否定: ___________
【答案】
【分析】
根据命题的否定的定义求解.
【详解】
命题的否定是:.
故答案为:.
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