1.4 充分条件与必要条件
1.5 全称量词和存在量词
1充分条件与必要条件
概念
一般地,若,则为真命题,是指以为已知条件通过推理可以得出.
这时,我们就说,由可以推出,记作,并且说,是的充分条件,是的必要条件.
如果若,则和它的逆命题若,则均是真命题,
即既有,又有,就记作,
此时即是的充分条件也是必要条件,我们说是的充要条件.
② 是的______条件(填写是否充分、必要)
完成此题型,可思考
从左到右,若则充分,若则不充分;
从右到左,若则必要,若则不必要.
Eg:帅哥是男人的______条件.
从左到右,显然若是个帅哥,那他肯定是男人,即充分;
从右到左,若是男人,他不一定是帅哥了,即不必要;故答案是充分不必要.
③ 从集合的角度理解--小范围推得出大范围
命题对应集合,
若,则,即是的充分条件;若,则,即不是的充分条件.
备注 若,则称为小范围,为大范围.
Eg1:帅哥是男人的______条件.
设集合帅哥,集合男人,显然,帅哥是小范围,推得出男人这个大范围,即充分条件;故答案是充分不必要条件.
Eg2:是的不充分必要条件,因为.
结论
① 若是的充分不必要条件,则;② 若是的必要不充分条件,则;
③ 若是的充分条件,则; ④ 若是的必要条件,则;
⑤ 若是的充要条件,则.
2 全称量词与存在量词
① 全称量词
短语对所有的、对任意一个在逻辑中通常称为全称量词,用表示.
含有全称量词的命题称为全称命题.
全称命题对中任意一个,有成立,记作.
Eg:对所有末位数是的数能被整除,.
② 存在量词
短语存在一个、至少有一个在逻辑中通常称为存在量词,用表示.
含有存在量词的命题称为特称命题.
特称命题存在中的一个,使成立,记作.
Eg:至少有一个质数是偶数,.
③ 全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题,它们的真假性是相反的.
Eg:的否定是.
是真命题,是假命题.
【题型一】 充分条件与必要条件
【典题1】 设,则是的 ( )
充分不必要条件 必要不充分条件
充分必要条件 既不充分也不必要条件
【典题2】 若是正整数,则充要条件是( )
有一个为
且
【典题3】 若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
巩固练习
1 (★★) 已知则“”的一个必要不充分条件是 ( )
.
2 (★★★) 设,命题,命题,则是的 ( )
.充分不必要条件 .必要不充分条件 .充分必要条件 .既不充分也不必要条件
3 (★★) 在关于的不等式中,“”是“恒成立”的( )
.充分不必要条件 .必要不充分条件 .充要条件 .既不充分也不必要条件
4 (★★★) 已知命题,且是的必要不充分条件,则实数的取值范围为 .
5 (★★★) 已知,:关于的不等式恒成立.
(1)当时成立,求实数的取值范围;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【题型二】 全称量词与存在量词
【典题1】判断下列命题的真假,并写出这些命题的否定:
; 所有可以被整除的整数,末位数字都是;
; 存在一个四边形,它的对角线互相垂直.
【典题2】若命题“时,”是假命题,则的取值范围 .
巩固练习
1 (★) 命题“”的否定是 .
2 (★★) 若命题,”是假命题,则实数的取值范围是 .
3 (★★) 已知命题“”为真命题,则实数的取值范围是 .
挑战学霸
设数集满足下列两个条件:
(1),;(2)或,则.
现给出如下论断:
①中必有一个为;②中必有一个为;
③若且,则;④存在互不相等的,使得.
其中正确论断的个数是( )
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1.5 全称量词和存在量词
1充分条件与必要条件
概念
一般地,若,则为真命题,是指以为已知条件通过推理可以得出.
这时,我们就说,由可以推出,记作,并且说,是的充分条件,是的必要条件.
如果若,则和它的逆命题若,则均是真命题,
即既有,又有,就记作,
此时即是的充分条件也是必要条件,我们说是的充要条件.
② 是的______条件(填写是否充分、必要)
完成此题型,可思考
从左到右,若则充分,若则不充分;
从右到左,若则必要,若则不必要.
Eg:帅哥是男人的______条件.
从左到右,显然若是个帅哥,那他肯定是男人,即充分;
从右到左,若是男人,他不一定是帅哥了,即不必要;故答案是充分不必要.
③ 从集合的角度理解--小范围推得出大范围
命题对应集合,
若,则,即是的充分条件;若,则,即不是的充分条件.
备注 若,则称为小范围,为大范围.
Eg1:帅哥是男人的______条件.
设集合帅哥,集合男人,显然,帅哥是小范围,推得出男人这个大范围,即充分条件;故答案是充分不必要条件.
Eg2:是的不充分必要条件,因为.
结论
① 若是的充分不必要条件,则;② 若是的必要不充分条件,则;
③ 若是的充分条件,则; ④ 若是的必要条件,则;
⑤ 若是的充要条件,则.
2 全称量词与存在量词
① 全称量词
短语对所有的、对任意一个在逻辑中通常称为全称量词,用表示.
含有全称量词的命题称为全称命题.
全称命题对中任意一个,有成立,记作.
Eg:对所有末位数是的数能被整除,.
② 存在量词
短语存在一个、至少有一个在逻辑中通常称为存在量词,用表示.
含有存在量词的命题称为特称命题.
特称命题存在中的一个,使成立,记作.
Eg:至少有一个质数是偶数,.
③ 全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题,它们的真假性是相反的.
Eg:的否定是.
是真命题,是假命题.
【题型一】 充分条件与必要条件
【典题1】 设,则是的 ( )
充分不必要条件 必要不充分条件
充分必要条件 既不充分也不必要条件
【解析】可知,而,.
反之不成立,例如a,,满足,但不成立.
是的充分不必要条件.故选:.
【点拨】
① 以为已知,可以推出这个结论,所以是的充分条件;若要判断某个命题是对的,只能去证明它;
② 证明推不出,即判断某个命题是错的,举一个反例就行,这点做非解答题时多多注意,可称之为取特殊值否定法;
③ 思考:本题可从集合的角度去判断么?
【典题2】 若是正整数,则充要条件是( )
有一个为
且
【解析】,
,
是正整数,,,
则,,,
若,则,
即或,即有一个为,
即充要条件是有一个为,故选.
【点拨】
本题求充要条件就相当于“当是正整数,由可以等价推导出什么结论”;
② 是充要条件就是相当于两个命题是等价的,这个很重要,有一种数学思想叫做“等价转化”,在推导问题的过程中经常遇到它,这需要严谨的逻辑分析.
【典题3】 若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【解析】由得或,即不等式的解集为,
由得,
若,则不等式的解为,此时不等式的解集为为,
若,则不等式的解集为,
若,不等式的解集为,
(求解含参的不等式,注意分类讨论)
若是的必要不充分条件,则,
(从集合的角度去思考充分必要条件问题)
则当时,不满足条件.
当时,则满足,即,得,
当时,则满足,得,得.
综上实数的取值范围或.
【点拨】
① 本题涉及含参的一元二次不等式的求解,要注意两个根的大小比较,才有了
的分类;
② 从集合的角度去理解充分条件和必要条件,记住“小范围推得出大范围”.
巩固练习
1 (★★) 已知则“”的一个必要不充分条件是 ( )
.
【答案】
【解析】由已知可得:A是既不充分也不必要条件;B是充分不必要条件;C是必要不充分条件;D是充要条件.故选:.
2 (★★★) 设,命题,命题,则是的 ( )
.充分不必要条件 .必要不充分条件 .充分必要条件 .既不充分也不必要条件
【答案】
【解析】若,即有;
若,显然有;
若,则,
而,,所以,
故可以推出.
若,当时,如果,不等式显然成立,此时有;
如果,则有,因而;
当时,,此时有,
因而,故可以推出.
故选:.
3 (★★) 在关于的不等式中,“”是“恒成立”的( )
.充分不必要条件 .必要不充分条件 .充要条件 .既不充分也不必要条件
【答案】
【解析】在关于的不等式中,
当时,,
恒成立,
当时,,
恒成立,
是恒成立的充要条件.
故选:C.
4 (★★★) 已知命题,且是的必要不充分条件,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】命题,,即,
是的必要不充分条件,
,,解得.
实数的取值范围为.
5 (★★★) 已知,:关于的不等式恒成立.
(1)当时成立,求实数的取值范围;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】
【解析】(1),,,
实数的取值范围为:.
(2),
设,,
是的充分不必要条件,
①由(1)知,时,,满足题意;
②时,,满足题意;
③时,,满足题意;
④,或时,设,
对称轴为,由得或,
或,
或,
或
综上可知:
【题型二】 全称量词与存在量词
【典题1】判断下列命题的真假,并写出这些命题的否定:
; 所有可以被整除的整数,末位数字都是;
; 存在一个四边形,它的对角线互相垂直.
【解析】全称命题,当时,结论不成立,所以为假命题.
命题的否定:.
全称命题,所有可以被整除的整数,末位数字都是或;为假命题.
命题的否定:存在可以被整除的整数,末位数字不都是;(这里不能写“都不是”)
特称命题,,所以结论不成立,为假命题.
命题的否定:
特称命题,菱形的对角线互相垂直,真命题.
命题的否定:任意的四边形,它的对角线不互相垂直.
【点拨】全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题.
【典题2】若命题“时,”是假命题,则的取值范围 .
【解析】 是假命题,
该命题的否定是真命题,
即方程在上有解,
,解得.
【点拨】
①命题与命题的否定的真假性相反;
②正面不好证明,可从反面入手.
巩固练习
1 (★) 命题“”的否定是 .
【答案】
【解析】因为特称命题的否定是全称命题,
所以命题的否定是.
2 (★★) 若命题,”是假命题,则实数的取值范围是 .
【答案】 []
【解析】命题的否定为,
命题”是假命题,
为真命题,
则,解得.
实数的取值范围是:[].
3 (★★) 已知命题“”为真命题,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】命题为真命题
等价于上有解,
令,则等价于,
,
挑战学霸
设数集满足下列两个条件:
(1),;(2)或,则.
现给出如下论断:
①中必有一个为;②中必有一个为;
③若且,则;④存在互不相等的,使得.
其中正确论断的个数是( )
A. B. C. D.
【解析】由(2)知不属于(①不成立),
由(1)可推出对于任意,
等于中的某一个,
不妨设,
,(由(1)知②成立),
若③中,则,
由(1)知,即,
时③成立,
同理有时③成立和时③成立,
下面讨论时,
,若,则,③成立(最后会证到即可能等于1),
若,则中的某个等于1,
不妨设,由知,
由(1)知,又(即),(即),(即),
,
同理有,
,,,
,③成立,
综上,对于任意,有成立,即③成立,
由即的讨论可知
当时,,(联立解出)
此时,④成立,
若即,则,由1知,
若,则,不可能,
若,则,不可能,
若,则,不可能,
,
,
同理有,
的平方根有且只有两个值,
那么中至少有两个相同,这与同属于矛盾,
不存在即的情况,
④成立.
故选:.
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