高中数学
第1炼 命题形式变化及真假判定
一、基础知识: (一)命题结构变换
1、四类命题间的互化:设原命题为“若p,则q”的形式,则 (1)否命题:“若?p,则?q” (2)逆命题:“若q,则p” (3)逆否命题:“若?q,则?p” 2、p?q,p?q
(1)用“或”字连接的两个命题(或条件),表示两个命题(或条件)中至少有一个成立即可,记为p?q (2)用“且”字连接的两个命题(或条件),表示两个命题(或条件)要同时成立,记为p?q 3、命题的否定?p:命题的否定并不是简单地在某个地方加一个“不”字,对于不同形式的命题也有不同的方法
(1)一些常用词的“否定”:是→不是 全是→不全是 至少一个→都没有
至多n个→至少n?1个 小于→大于等于
(2)含有逻辑联结词的否定:逻辑联接词对应改变,同时p,q均变为?p,?q:
p或q→?p且?q p且q→?p或?q
(3)全称命题与存在性命题的否定
全称命题:p:?x?M,p?x???p:?x?M,?p(x) 存在性命题:p:?x?M,p?x???p:?x?M,?p(x) 规律为:两变一不变
① 两变:量词对应发生变化(???),条件p?x?要进行否定??p?x? ② 一不变:x所属的原集合M的不变化
(二)命题真假的判断:判断命题真假需要借助所学过的数学知识,但在一组有关系的命题中,真假性也存在一定的关联。
1、四类命题:原命题与逆否命题真假性相同,同理,逆命题与否命题互为逆否命题,所以真假性也相同。而原命题与逆命题,原命题与否命题真假没有关联
2、p?q,p?q,如下列真值表所示:
1
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p 真 真 假 假
3、?p:与命题p真假相反。 4、全称命题:
q 真 假 真 假 p或q 真 真 真 假 一真则真 p且q 真 假 假 假 一假则假 真:要证明每一个M中的元素均可使命题成立 假:只需举出一个反例即可 5、存在性命题:
真:只需在M举出一个使命题成立的元素即可 假:要证明M中所有的元素均不能使命题成立 二、典型例题
例1:命题“若方程ax2?bx?c?0的两根均大于0,则ac?0”的逆否命题是( ) A. “若ac?0,则方程ax2?bx?c?0的两根均大于0” B. “若方程ax2?bx?c?0的两根均不大于0,则ac?0” C. “若ac?0,则方程ax2?bx?c?0的两根均不大于0” D. “若ac?0,则方程ax2?bx?c?0的两根不全大于0”
思路:所谓逆否命题是要将原命题的条件与结论否定后并进行调换,“ac?0”的对立面是“ac?0”,“均大于0”的对立面是“不全大于0”(注意不是:都不大于0),再调换顺序即可,D选项正确 答案:D
例2:命题“存在x?Z,x?2x?m?0”的否定是( )
A. 存在x?Z,x?2x?m?0 B.不存在x?Z,x?2x?m?0 C. 对任意x?Z,x?2x?m?0 D.对任意x?Z,x?2x?m?0
22思路:存在性命题的否定:要将量词变为“任意”,语句对应变化x?2x?m?0?x?2x?m?0,但
222222
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2x所在集合不变。所以变化后的命题为:“对任意x?Z,x?2x?m?0”
答案:D
例3:给出下列三个结论
(1)若命题p为假命题,命题?q为假命题,则命题“p?q”为假命题
(2)命题“若xy?0,则x?0或y?0”的否命题为“若xy?0,则x?0或y?0”
x(3)命题“?x?R,2?0”的否定是“?x?R,2?0”,则以上结论正确的个数为( )
xA. 3 B. 2 C. 1 D. 0
思路:(1)中要判断p?q的真假,则需要判断p,q各自的真值情况,?q为假命题,则q为真命题,所以(1)错误 p,q一假一真,p?q为真命题,
(2)“若……,则……”命题的否命题要将条件和结论均要否定,而(2)中对“x?0或y?0”的否定应该为“x?0且y?0”,所以(2)错误
(3)全称命题的否定,要改变量词和语句,且x的范围不变。而(3)的改写符合要求,所以(3)正确 综上只有(3)是正确的 答案:C
例4 :有下列四个命题
① “若x?y?0,则x,y互为相反数”的逆命题 ② “全等三角形的面积相等”的否命题
③ “若q?1,则x?2x?q?0有实根”的逆否命题 ④ “不等边三角形的三个内角相等”的逆命题 其中真命题为( )
A. ①② B.②③ C. ①③ D. ③④
思路:①中的逆命题为“若x,y互为相反数,则x?y?0”,为真命题。②中的否命题为“如果两个三角形不是全等三角形,则它们的面积不相等”,为假命题(同底等高即可)。③中若要判断逆否命题的真假,则只需判断原命题即可。q?1时,判别式??4?4q?0,故方程有实根。所以原命题为真命题,进而其逆否命题也为真命题。④中的逆命题为“如果一个三角形三个内角相等,则它为不等边三角形”显然是假命题。综上,①③正确 答案:C
小炼有话说:在判断四类命题的真假时,如果在写命题或判断真假上不好处理,则可以考虑其对应的逆否
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命题,然后利用原命题与逆否命题同真同假的特点进行求解 例5:下列命题中正确的是( )
A. 命题“?x?R,使得x2?1?0”的否定是“?x?R,均有x2?1?0” B. 命题“若x?3,则x2?2x?3?0”的否命题是“若x?3,则x2?2x?3?0” C. 命题“存在四边相等的四边形不是正方形”,该命题是假命题 D. 命题“若cosx?cosy,则x?y”的逆否命题是真命题
思路:分别判断4个选项的情况,A选项命题的否定应为“?x?R,均有x2?1?0”,B选型否命题的形式是正确的,即条件结论均否定。C选项的命题是正确的,菱形即满足条件,D选项由原命题与逆否命题真假相同,从而可判断原命题的真假,原命题是假的,例如终边相同的角余弦值相同,所以逆否命题也为假命题。D错误 答案:B
例6:如果命题“p且q”是假命题,“?q”也是假命题,则( ) A. 命题“?p或q”是假命题 B. 命题“p或q”是假命题 C. 命题“?p且q”是真命题 D. 命题“p且?q”是真命题
思路:涉及到“或”命题与“且”命题的真假,在判断或利用条件时通常先判断每个命题的真假,再根据真值表进行判断。题目中以?q为入手点,可得q是真命题,而因为p且q是假命题,所以p只能是假命题。进而?p是真命题。由此可判断出各个选项的真假:只有C的判断是正确的 答案:C
例7:已知命题p:若x?y,则?x??y;命题q:若x?y,则x?y,在命题①p?q;②p?q;③p???q?;④ ??p??q中,真命题是( )
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
思路:可先判断出p,q的真假,从而确定出复合命题的情况。命题p符合不等式性质,正确,而q命题是错的。所以①是假的,②是真的,③④中,因为?p为假,?q为真,所以③正确,④不正确。综上可确定选项C正确 答案:C
例8:下列4个命题中,其中的真命题是( )
22?1??1? p1:?x??0,???,????? p2:?x??0,1?,log1x?log1x
?2??3?23xx4
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?1??1??1?p3:?x??0,???,???log1x p4:?x??0,?,???log1x
?2??3??2?23A. p1,p3 B. p1,p4 C. p2,p3 D. p2,p4
xx?1??1?思路:p1,p2为存在性命题,所以只要找到符合条件的x即可。p1可作出y???,y???的图像,通
?2??3?过观察发现找不到符合条件的x;p2同样作图可得?x??0,1?,log1x?log1x,所以p2正确;p3通过作
23xx?1??1?图可发现图像中有一部分???log1x,所以p3错误;在p4中,可得当x??0,?时,
?3??2?2?1??1??1??1???1,logx?log?1,所以11?????????1?log1x,p4正确。综上可得:p2,p4正确 ?2??2??2?33?3?3答案:D
小炼有话说:(1)在判断存在性命题与全称命题的真假,可通过找例子(正例或反例)来进行简单的判断,如果找不到合适的例子,则要尝试利用常规方法证明或判定
(2)本题考察了指对数比较大小,要选择正确的方法(中间桥梁,函数性质,数形结合)进行处理,例如本题中p1,p2,p3运用的数形结合,而p4通过选择中间量判断。
2例9:已知命题p:?x0?R,mx0?1?0,命题q:?x?R,x?mx?1?0,若p?q为假命题,则实数mxx0x2的取值范围是( )
A. ?2?m?2 B. m??2或m?2 C. m??2 D. m?2
思路:因为p?q为假命题,所以可得p,q均为假命题。则?p,?q为真命题。
?p:?x?R,mx2?1?0;?q:?x?R,x2?mx?1?0。解决这两个不等式能成立与恒成立问题即可。
解:
p?q为假命题
?p:?x?R,mx2?1?0;?q:?x?R,x2?mx?1?0
?p,q均为假命题
??p,?q为真命题
对于?p:?x?R,mx?1?0
2mx2?1?0?m??当x?R时,?1 2x1?0 ?m?0 x2222对于?q:?x?R,x?mx?1?0,设f?x??x?mx?1,由图像可知:若?q成立,则??m?4?0 ,
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