第2课 命题及逻辑联结词
【考点导读】
了解命题的逆命题,否命题与逆否命题的意义;会分析四种命题的相互关系.
了解逻辑联结词“或”,“且”,“非”的含义;能用“或”,“且”,“非”表述相关的数学内容.
理解全称量词与存在量词的意义;能用全称量词与存在量词叙述简单的数学内容.理解对含有一个量词的命题的否定的意义;能正确地对含有一个量词的命题进行否定.
【基础练习】
1.下列语句中:①;②你是高三的学生吗?③;④.
其中,不是命题的有____①②④_____.
2.一般地若用p和q分别表示原命题的条件和结论,则它的逆命题可表示为若q则p ,否命题可表示为 ,逆否命题可表示为;原命题与逆否命题互为逆否命题,否命题与逆命题互为逆否命题.
3.有下列命题:①对角线不垂直的平行四边形不是菱形;②“若,则”的逆命题;③“若,则”的否命题;④“若方程有两个不相等的实根,则”的逆否命题.其中真命题的序号有____①③____.
4.有下列命题:①;②;③;④的约数.其中真命题的序号有___①③④___.
5.对原命题及其逆命题,否命题,逆否命题这四个命题而言,假命题的个数是____0或2或4___.
6.命题“若,则a,b至少有一个为零”的逆否命题是 .
【范例解析】
写出下列命题的逆命题,否命题,逆否命题并判断真假.
平行四边形的对边相等;
菱形的对角线互相垂直平分;
设,若,则.
分析:先将原命题改为“若p则q”,在写出其它三种命题.
解:(1)原命题:若一个四边形是平行四边形,则其两组对边相等;真命题;
逆命题:若一个四边形的两组对边相等,则这个四边形是平行四边形;真命题;
否命题:若一个四边形不是平行四边形,则其两组对边至少一组不相等;真命题;
逆否命题:若一个四边形的两组对边至少一组不相等,则这个四边形不是平行四边形;真命题.
(2)原命题:若一个四边形是菱形,则其对角线互相垂直平分;真命题;
逆命题:若一个四边形的对角线互相垂直平分,则这个四边形是菱形;真命题;
否命题:若一个四边形不是菱形,则其对角线不垂直或不平分;真命题;
逆否命题:若一个四边形的对角线不垂直或不平分,则这个四边形不是菱形;真命题.
(3)原命题:设,若,则;真命题;
逆命题:设,若,则;假命题;
否命题:设,若或,则;假命题;
逆否命题:设,若,则或;真命题.
点评:已知原命题写出其它的三种命题首先应把命题写成“若p则q”的形式,找出其条件p和结论q,再根据四种命题的定义写出其它命题;对于含大前提的命题,在改写命题时大前提不要动;在写命题p的否定即时,要注意对p中的关键词的否定,如“且”的否定为“或”,“或”的否定为“且”,“都是”的否定为“不都是”等.
例2.写出由下列各组命题构成的“p或q”,“p且q”,“非p”形式的命题,并判断真假.
(1)p:2是4的约数,q:2是6的约数;
(2)p:矩形的对角线相等,q:矩形的对角线互相平分;
(3)p:方程的两实根的符号相同,q:方程的两实根的绝对值相等.
分析:先写出三种形式命题,根据真值表判断真假.
解:(1)p或q:2是4的约数或2是6的约数,真命题;
p且q:2是4的约数且2是6的约数,真命题;
非p:2不是4的约数,假命题.
(2)p或q:矩形的对角线相等或互相平分,真命题;
p且q:矩形的对角线相等且互相平分,真命题;
非p:矩形的对角线不相等,假命题.
(3)p或q:方程的两实根的符号相同或绝对值相等,假命题;
p且q:方程的两实根的符号相同且绝对值相等,假命题;
非p:方程的两实根的符号不同,真命题.
点评:判断含有逻辑联结词“或”,“且”,“非”的命题的真假,先要把结构弄清楚,确定命题构成的形式以及构成它们的命题p,q的真假然后根据真值表判断构成新命题的真假.
例3.写出下列命题的否定,并判断真假.
(1)p:所有末位数字是0或5的整数都能被5整除;
(2)p:每一个非负数的平方都是正数;
(3)p:存在一个三角形,它的内角和大于180°;
(4)p:有的四边形没有外接圆;
(5)p:某些梯形的对角线互相平分.
分析:全称命题“”的否定是“”,特称命题“”的否定是“” .
解:(1):存在末位数字是0或5的整数,但它不能被5整除,假命题;
(2):存在一个非负数的平方不是正数,真命题;
(3):任意一个三角形,它的内角和都不大于180°,真命题;
(4):所有四边形都有外接圆,假命题;
(5):任一梯形的对角线都不互相平分,真命题.
点评:一些常用正面叙述的词语及它的否定词语列表如下:
正面词语 等于 大于 小于 是 都是
否定词语 不等于 不大于 不小于 不是 不都是
正面词语 至多有一个 至少有一个 任意的 所有的 …
否定词语 至少有两个 一个也没有 某个 某些 …
例4.已知且,设函数在R上为减函数,不等式的解集为R.若“或”为真命题,“且”为假命题,求实数的取值范围.
分析:由,为真求出的取值范围,结合“或”为真命题,“且”为假命题得出,一真一假,从而得出的取值范围.
解:当为真时,
函数在R上为减函数,
或得
当为真时,
不等式的解集为R,即时,恒成立.
,得.
“或”为真命题,“且”为假命题,
当为真为假时,解得.
当为假为真时,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
点评:由条件分析得到,一真一假,学生多会先写命题的假命题,再求的取值范围,这样会增加计算量,而且容易出错.
【反馈演练】
1.命题“若,则”的逆否命题是__________________.
2.已知命题:,则.
3.若命题m的否命题n,命题n的逆命题p,则p是m的____逆否命题____.
4.已知下列四个命题:
①“若,则互为倒数”的逆命题;
②“面积相等的三角形全等”的否命题;
③“若,则方程有实根”的逆否命题;
④“若,则”的逆否命题.
其中真命题的是____①②③____.
5.已知全集,,若命题,则:.
6.命题“若,则”的否命题为________________________.
8.命题方程有两个不相等的实根,命题方程无实根,若为真,为假,则实数m的取值范围______ ___.
10.分别写出下列命题的逆命题,否命题,逆否命题,并判断它们的真假.
(1)设,若,则或;
(2)设,若,则.
解:(1)逆命题:设,若或,则;真命题;
否命题:设,若,则且;真命题;
逆否命题:设,若且,则;真命题;
(2)逆命题:设,若,则;假命题;
否命题:设,若或,则;假命题;
逆否命题:设,若,则或;真命题.
11.设命题:函数是R上的减函数,命题q:在上的值域为,若“或”为真命题,“且”为假命题,求实数a的取值范围.
解:由得,
又,在上的值域为,得.
又“或”为真命题,“且”为假命题,
当为真为假时,解得.
当为假为真时,解得.
综上所述,a的取值范围为.
12.已知命题:,都有,命题:,.若为假命题且为真命题,求实数m的取值范围.
解:当 为真命题时,则,故为假命题时,得.
当为真命题时,即,则或.
综上,可知.
若且,则
若,则
若,则