第十六章常用逻辑用语
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第1讲命题及其关系,充分条件与必要条件
★知识梳理★
1.用语言、符号或式子表达的,可以判断真假、的陈述句称为命题.
其中判断为真的语句称为真命题,判断为假的语句称为假命题
2.(1)如果第一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论_
和条件_,那么这两个命题叫互逆命题.
(2)如果第一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否定
和结论的否定,那么这两个命题叫互否命题.
(3)如果第一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结论的否定_
和_条件的否定_____,那么这两个命题叫互否命题.
3.一般地,把条件p的否定和结论q的否定,分别记为“┐p”和“┐q”,则命题的四种形式可写为:
原命题:“若p若q”
逆命题:“若q若p”
否命题:“若┐p是┐q”
逆否命题:“若┐q是┐p”
特别提醒:可以发现:
(1)原命题、逆命题、否命题、逆否命题的关系如下图所示:
(2)互为逆否命题的真假性是一致的, 互逆命题或互否命题真假性没有关系.
4. 用反证法证明的一般步骤是:
(1) 反设:假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立;
(2) 归谬:从假设出发,经过推理论证,得出矛盾;
(3) 结论:由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确.
特别提醒:
1、适宜用反证法证明的数学命题:
(1) 结论本身以否定形式出现的命题.
(2)关于唯一性、存在性的的命题.
(3)结论以“至多”,“至少”等形式出现的命题.
(4)结论的反面比原结论更具体或更易于研究的命题.
2. 用反证法证明引出矛盾的四种常见形式:
(1)与定义、公理、定理矛盾.
(2)与已知条件矛盾.
(3)与假设矛盾.
(4)自相矛盾.
5. 如果“若p 则q ”为真, 记为,p q ?, 如果“若p 则q ”为假, 记为p q ?/.
6.若,p q ?则p 是q 的充分, q 是p 的必要___
7.判断方法: (1)定义法:
① p 是q 的充分不必要条件?p q p q ????/? ② p 是q 的必要不充分条件?p q p q
??/??? 原命题 若p 则q 逆命题
若q 则p
否命题 若非p 则非q 逆否命题 若非q 则非p 互逆 互 互
互 为 为 互
否 逆 逆 否
否 否 互逆
③ p 是q 的充要条件?p q q p ????? ④ p 是q 的既不充分也不必要条件?p q p q ??/??/
? (2)集合法: 设P={p }, Q={q },
① 若__ P Q, 则p 是q 的充分不必要条件,q 是p 的必要不充分条件.
② 若___ P=Q _______,则p 是q 的充要条件(q 也是p 的充要条件).
③ 若______ P
Q 且Q P _______, 则p 是q 的既不充分也不必要条件.
(3) 逆否命题法:
①?q 是?p 的充分条件不必要条件?p 是q 的______充分条件不必要条件_
②?q 是?p 的必要条件不充分条件?p 是q 的___充分条件不必要条件
③?q 是?p 的充分要条件?p 是q 的__________充要条件_____
④?q 是?p 的既不充分条件与不必要条件?p 是q 的__既不充分条件与不必要条件_
特别提醒: 1、解决充要条件的逆向问题时, 往往从集合角度考虑, 会更文便快捷, 设P={p}, Q={q},
① 若p 是q 的充分不必要条件,则P
Q ② 若q 是p 的必要不充分条件,则P Q
③ 若P=Q ,则p 是q 的充要条件(q 也是p 的充要条件).
④ 若P Q 且Q P , 则p 是q 的既不充分也不必要条件.
2、 证明p 是q 的充要条件,既要证“p q ?”,又要证“q p ?”,前者证明的是充分性;,
后者证明的必要性.
★ 重 难 点 突 破 ★
1.重点:初步掌握四种命题的关系,并能判断四种命题的真假;初步掌握利用反证法证明一
些问题;正确理解三个概念,并在分析中正确判断.正确理解充分条件、必要条件和充要条件
三个概念,并能用定义法、集合法和逆否命题法来判断命题p 是命题q 的什么条件.
2.难点:利用反证法证题;充要条件的证明.
3.重难点:.
(1) 与命题相关的判析
问题1:下列语句中哪些是命题?其中哪些是真命题?
①“等边三角形难道不是等腰三角形吗?”;
②“垂直于同一条直线的两条直线必平行吗?”;
③“一个数不是正数就是负数”;
④“珠海是一个多么美丽的海滨城市啊!”;
⑤“x y +为有理数,则x 、y 也都是有理数”;
⑥ “作ABC ?∽111A B C ?”.
解:根据命题的概念,判断是否为命题,若是,再判断真假.
① 通过反问句,对等边三角形是等腰三角形作出判断,是真命题.
② 疑问句,没有垂直于同一条直线的两条直线是否平行作出判断, 不是命题;
③ 是假命题, 数0既不是正数也不是负数.
④ 感叹句, 不是命题.
⑤ 是假命题, 如x y ==.
⑥ 祈使句, 不是命题.
∴ 命题有: ①③⑤ ;真命题有: ①
点拨: 判断一个语句是否是命题, 关键在于能否判断其真假. 一般地, 陈述句、反问句都是
命题,而疑问句、祈使句、感叹句都不是命题.
问题2:你能将把下列命题写成“若p 若q ”的形式,并判断其真假吗?
(1) 实数的平方是非负数.
(2) 等底等高的两个三角形是全等三角形.
(3) 能被6整除的数既能被3整除也能被2整除.
(4) 弦的垂直平分线经过圆心, 并平分弦所对的弧.
解:(1) 若一个实数, 则它的平方是非负数. 这个命题是真命题.
(2) 若两个三角形等底等高, 则这个三角形是全等三角形. 这个命题是假命题.
(3) 若一个数能被6整除的数, 则它既能被3整除也能被2整除.
(4) 若一条直线是弦的垂直平分线, 则它经过圆心并平分弦所对的弧.
点拨:将命题写成“若p 若q ”形式时, 一定要注意找出命题的条件和结论, 同时要注出意叙
述条件和结论完整性.
(2)能掌握判断充要条件的三种基本方法,并能根据具体问题选择使用.
问题3: 下列四个命题中真命题有哪几个?
①“若xy =1,则x 、y 互为倒数”的逆命题 ②“面积相等的三角形全等”的否命题 ③
“若m ≤1,则方程x 2-2x +m =0有实根”的逆否命题 ④“若A ∩B =B ,则A ?B ”的逆否
命题
解析: ①的逆命题为“若x 、y 互为倒数, 则xy =1”, 是真命题;
②的否命题为“面积不相等的三角形不全等”, 是真命题;
③“若m ≤1, 则x 2-2x +m =0有实根”为真命题, 因此其逆否命题也为真命题;
④“若A ∩B =B , 则A ?B ”为假命题, 则其逆否命题也为假命题.
∴真命题有①②③
点拨: 在判断原命题及其逆命题、否命题、逆否命题的真假时,可以借助原命题与逆否命题
同真或同假,逆命题与否命题同真或同假.
问题4.你能判断下列命题的真假吗?
(1)已知,,,,a b c d R ∈若,,.a c b d a b c d ≠≠+≠+或则
(2)若21,20m x x m >-+=则方程无实数根。
解:⑴ 因为“已知,,,,a b c d R ∈若,,.a c b d a b c d ≠≠+≠+或则”的逆否命题是:
“已知,,,,a b c d R ∈若,,.a b c d a c b d +=+==则且”
我们不难举反例说明其逆否命题不正确,从而原命题是假命题。
(2) 因为“若21,20m x x m >-+=则方程无实数根”的逆否命题是:
“若方程220x x m -+=有实数根,1m ≤则”
当方程220x x m -+=有实数根时,440,
1m m ?=-≥≤成立。故其逆否命题正
确,从而原命题是真命题;
点拨:利用互为逆否的两个命题同真同假的关系,将不易判断真假的命题,转化为判断其逆否
命题的真假(尤其是对否定式语句的命题)——充分利用等价转化的思想方法。
★ 热 点 考 点 题 型 探 析★
考点一:命题及其相互关系
题型1. 判断命题及真假
[例1] 陈述句“在2016年,法国巴黎将举办第31届夏季奥林匹克运动会”是命题吗?
[解题思路]:判断一个语句是不是命题,就是要看它是否符合“是陈述句”和“可以判断真假”
解析:是命题,在2016年,法国巴黎将举办第31届夏季奥林匹克运动会,是真是假,虽然目
前还无法确定,但是随着时间推移,总能确定它的真假,所以我们把这类猜想仍算为命
题.
[例2] 广东省深圳外国语学校2009届高三上学期第二次统测)
下列四个命题中,真命题的个数为( )A
(1)若两平面有三个公共点,则这两个平面重合;
(2)两条直线可以确定一个平面; (3)若l M l M M ∈=∈∈则,,,βαβα ;
(4)空间中,相交与同一点的三条直线在同一平面内。
A.1
B.2
C.3
D.4
[解题思路]:根据命题本身涉及的知识去判断真假,判断一个命题为真,一般要进行严格的逻
辑推理,但判断一个命题为假,只要举出一个反例即可.
解析:(1)是假命题,两平面也可能相交;(2)是假命题,若两直线是异面直线,不可能
确定一个平面;(4)是假命题,两相交直线确定一个平面,第三条直线过该交点,可与该
平面相交。
【名师指引】判断一个语句是否是命题, 关键在于能否判断其真假.
【新题导练】
1.下列命题中是假命题的是( )
(A )矩形的对角线相等
(B )若a 是奇数,则2a 是奇数 (C )1)1(2-=-
(D )若3=x ,则0)3)(1(=-+x x 答案: C
2.(广东省华南师范附属中学2009届高三综合测试)
以下命题:
① 二直线平行的充要条件是它们的斜率相等;
② 过圆上的点00(,)x y 与圆222x y r +=相切的直线方程是200x x y y r +=;
③ 平面内到两定点的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆;
④ 抛物线上任意一点M 到焦点的距离都等于点M 到其准线的距离。
其中正确命题的标号是 。
答案;②④
题型2。写出一个命题的逆命题、否命题、逆否命题
[例3] 写出下述命题逆命题、否命题、逆否命题.
(1)若22
0x y +=,则,x y 全为0 .
(2)若a b +是偶数,则,a b 都是偶数.
(3)若37x x ==或,则(3)(7)0x x --=
[解题思路]:“都”的否定词是“不都”,而不是“都不”,同理“全”的否定词是“不全”,而不是“全不”. 另外,原命题中的“或”,在否命题中要改为“且”. 要认真体会它
们的区别.
解析: 因为原命题是“若p 若q ”的形式, 根据其他三种命题的构造方法, 分别写出逆命题、
否命题、逆否命题.
解答:(1)逆命题:若,x y 全为0,则22
0x y +=.
否命题:若220x y +≠,则,x y 不全为0 .
逆否命题:若,x y 不全为0,则220x y +≠.
(2)逆命题:若,a b 都是偶数,则a b +是偶数.
否命题:若a b +不是偶数,则,a b 不都是偶数.
逆否命题:若,a b 不都是偶数,则a b +不是偶数.
(3)逆命题:若(3)(7)0x x --=,则37x x ==或.
否命题:若37x x ≠≠且,则(3)(7)0x x --≠
逆否命题:若(3)(7)0x x --≠,则37x x ≠≠且.
【名师指引】认清命题的条件p 和结论q ,然后按定义写出逆命题、否命题、逆否命题,最后判
断真假
【新题导练】
3. (广东省湛江市实验中学2009届高三第四次月考(数学理))
命题“若m >0,则12m m
+
≥”的逆命题是 答案: 逆命题是“若0,21>≥+m m m 则” 4.(2009年广东省广州市高三年级调研测试)命题“,11a b a b >->-若则”的否命题...
是 ( ) A.,11a b a b >-≤-若则 B.,11a b a b >-<-若则
C.,11a b a b ≤-≤-若则
D.,11a b a b <-<-若则
答案: C
题型3。四种命题间的关系与反证法
[例4]若a 、b 、c ∈R ,写出命题“若ac <0,则ax 2+bx +c =0有两个不相等的实数根”的逆命题、
否命题、逆否命题,并判断这三个命题的真假
[解题思路]:认清命题的条件p 和结论q ,然后按定义写出逆命题、否命题、逆否命题,最后判
断真假
解析:逆命题:若ax 2+bx +c =0(a 、b 、c ∈R )有两个不相等的实数根,则ac <0;是假命题,
如当a =1,b =-3,c =2时,方程x 2-3x +2=0有两个不等实根x 1=1,x 2=2,但ac =2>0
否命题:若ac ≥0,则方程ax 2+bx +c =0(a 、b 、c ∈R )没有两个不相等的实数根;是假命
题. 这是因为它和逆命题互为逆否命题,而逆命题是假命题
逆否命题:若ax 2+bx +c =0(a 、b 、c ∈R )没有两个不相等的实数根,则ac ≥0;是真命题.
因为原命题是真命题,它与原命题等价
[例5] 用反证法证明:
设三个正实数a 、b 、c 满足条件c
b a 111++=2求证:a 、b 、
c 中至少有两上不小于1. [解题思路]:用反证法证题时作出正确的反设是前提,“a , b, c 中至多有一个数不小于1”的
反设为“a , b, c 中至多有一个数不小于1”,有两种情况“a 、b 、c 三数均小于1”和“a 、
b 、
c 中有两数小于1”;而推出矛盾是关键,也是难点.
解析:证明:假设a , b, c 中至多有一个数不小于1,这包含下面两种情况:
(1)a 、b 、c 三数均小于1,
即0 ,11,11,11>>>c b a ∴c b a 111++>3与已知条件矛盾; (2)a 、b 、 c 中有两数小于1,