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常用逻辑用语常考题型与解题策略

2021-08-19廖永福

数理化解题研究 2021年22期
关键词:充分条件增函数真假

廖永福

(福建省厦门第二中学 361009)

在近几年的高考中,常用逻辑用语试题的题型、难度、分值保持相对稳定,试题的主要形式是选择题和填空题,难度以基础题和中档题为主,常考题型有:命题的否定、命题真假的判断、充分条件和必要条件的判断等.

一、命题的否定

简单命题“若p,则q”的否定是“若p,则q”.

复合命题“p∧q”的否定是“p∨q”;“p∨q”的否定是“p∧q”.

全称命题“∀x∈M,p(x)”的否定是“∃x∈M,p(x)”;特称命题“∃x∈M,p(x)”的否定是“∀x∈M,p(x)”.

在写一个命题的否定时,应先分清命题的类型,再按照相应的规则写出它的否定,否则容易出错.

例1 (2016·浙江卷)命题“∀x∈R,∃n∈N*,使得n≥x2”的否定形式是( ).

A.∀x∈R,∃n∈N*,使得n

B.∀x∈R,∀n∈N*,使得n

C.∃x∈R,∃n∈N*,使得n

D.∃x∈R,∀n∈N*,使得n

分析这是一个全称命题,其中p(x)是“∃n∈N*,使得n≥x2”,p(x)是“∀n∈N*,使得n

解答命题“∀x∈R,∃n∈N*,使得n≥x2”的否定形式是“∃x∈R,∀n∈N*,使得n

点评本题考查全称命题的否定,解答本题的关键是:①将全称量词改为存在量词;②将结论加以否定,属于基础题.一般地,对于含有两个量词的命题的否定,应将两个量词同时改变,并否定结论.

变式1 (2015·全国卷Ⅰ)设命题p:∃n∈N,n2>2n,则p为( ).

A.∀n∈N,n2>2nB.∃n∈N,n2≤2n

C.∀n∈N,n2≤2nD.∃n∈N,n2=2n

变式2 (2015·浙江卷)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.∃n0∈N*,f(n0)∉N*且f(n0)>n0

D.∃n0∈N*,f(n0)∉N*或f(n0)>n0

答案:1.C;2.D.

二、判断命题的真假

简单命题真假的判断:要判断它是真命题,需要进行推理证明;要判断它是假命题,举出一个反例即可.

复合命题“p∧q”的真假可以根据“有假即假,都真才真”来判断;“p∨q”的真假可以根据“有真即真,都假才假”来判断.

全称命题“∀x∈M,p(x)”真假的判断:要判断它是真命题,必须对集合M中的每一个元素x,证明p(x)都成立;要判断它是假命题,只要举出集合M中的一个元素x0,使得p(x0)不成立即可.

特称命题“∃x∈M,p(x)”真假的判断:要判断它是真命题,只要在集合M中找到一个元素x0,使得p(x0)成立即可;要判断它是假命题,需要对集合M中的每一个元素x,证明p(x)都不成立.

当一个命题的真假不易判断时,可以转化为判断它的逆否命题的真假,因为它们同真同假;也可以转化为判断它的否定的真假,因为它们的真假正好相反.

例2 (2016·上海卷)设f(x)、g(x)、h(x)是定义域为R的三个函数,对于命题:①若f(x)+g(x)、f(x)+h(x)、g(x)+h(x)均是增函数,则f(x)、g(x)、h(x)均是增函数;②若f(x)+g(x)、f(x)+h(x)、g(x)+h(x)均是以T为周期的函数,则f(x)、g(x)、h(x)均是以T为周期的函数,下列判断正确的是( ).

A.①和②均为真命题

B.①和②均为假命题

C.①为真命题,②为假命题

D.①为假命题,②为真命题

分析①举反例说明命题不成立;②根据定义得f(x)+g(x)=f(x+T)+g(x+T),f(x)+h(x)=f(x+T)+h(x+T),g(x)+h(x)=g(x+T)+h(x+T),由此得出:g(x)=g(x+T),h(x)=h(x+T),f(x)=f(x+T),即可判断真假.

解答对于①,举反例如下:设f(x)=2x,g(x)=-x,h(x)=3x,则f(x)+g(x)=x,f(x)+h(x)=5x,g(x)+h(x)=2x都是定义域R上的增函数,但g(x)=-x不是增函数,所以①是假命题;

对于②,根据周期函数的定义,f(x)+g(x)=f(x+T)+g(x+T),f(x)+h(x)=f(x+T)+h(x+T),g(x)+h(x)=g(x+T)+h(x+T),前两式作差可得:g(x)-h(x)=g(x+T)-h(x+T),结合第三式可得:g(x)=g(x+T),h(x)=h(x+T),同理可得f(x)=f(x+T),所以②是真命题.故选D.

点评本题考查了简单命题真假的判断、函数的单调性与周期性,考查了推理能力与运算能力,属于中档题.

①p∨q②p∨q③p∧q④p∧q

这四个命题中,所有真命题的编号是( ).

A.①③ B.①② C.②③ D.③④

图1

在图中画出直线2x+y=9,2x+y≥9表示直线及其上方区域,可知命题p正确,画出直线2x+y=12,2x+y≤12表示直线及其下方区域,可知命题q错误.

点评本题主要考查复合命题真假的判断和线性规划问题,考查推理能力与计算能力,属于中档题.

变式1 (2017·山东卷)已知命题p:∀x>0,ln(x+1)>0;命题q:若a>b,则a2>b2,下列命题为真命题的是( ).

A.p∧qB.p∧qC.p∧qD.p∧q

变式2 (2020·全国卷Ⅱ)设有下列四个命题:

p1:两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内.

p2:过空间中任意三点有且仅有一个平面.

p3:若空间两条直线不相交,则这两条直线平行.

p4:若直线l⊂平面α,直线m⊥平面α,则m⊥l.

则下述命题中所有真命题的序号是.

①p1∧p4;②p1∧p2;③p2∨p3;④p3∨p4.

答案:1.B;2.①③④.

三、判断充分条件与必要条件

判断充分条件与必要条件,本质上就是判断命题的真假.常用的方法有:

1.定义法:若p⟹q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;若p⟺q,则p是q的充要条件,q也是p的充要条件.口诀:箭尾充分,箭头必要.

2.集合法:设A={x|x满足条件p},B={x|x满足条件q},若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;若A=B,则p是q的充要条件.口诀:小充分,大必要,等充要.

3.等价法:因为“p⟹q”等价于“q⟹p”,所以“p是q的充分条件”等价于“p是q的必要条件”;同理,“p是q的必要条件”等价于“p是q的充分条件”等等.

例4 (2020·浙江卷)已知空间中不过同一点的三条直线l,m,n.则“l,m,n共面”是“l,m,n两两相交”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

分析用定义法.将两个条件相互推导,根据推导结果以及充分条件和必要条件的定义作出判断.

解答空间中不过同一点的三条直线l,m,n,若l,m,n共面,则l,m,n两两相交或l,m,n有两条平行,另一直线与之相交,或三条直线两两平行.

而若l,m,n两两相交,则l,m,n共面.

因此,“l,m,n共面”是“l,m,n两两相交”的必要不充分条件,故选B.

点评本题主要考查充分条件和必要条件的判断,考查公理1和公理2的应用,属于中档题.

A.充分非必要条件 B.必要非充分条件

C.充要条件 D.既非充分又非必要条件

点评本题主要考查充分条件和必要条件的判断,考查不等式的解法,属于基础题.

使用常用逻辑用语表达数学对象、进行数学推理,可以提高交流的严谨性和准确性,提升逻辑推理素养.研读高考试题,明确复习方向;品味解题方法,提高复习效率.

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