人教新课标A版选修2-1第一章常用逻辑用语学案+疑难规律方法+滚动训练+章末检测

文档属性

名称 人教新课标A版选修2-1第一章常用逻辑用语学案+疑难规律方法+滚动训练+章末检测
格式 zip
文件大小 2.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-05-21 21:24:22

文档简介


1 怎样解逻辑用语问题
1.利用集合理清关系
充分(必要)条件是高中学段的一个重要概念,并且是理解上的一个难点.要解决这个难点,将抽象的概念用直观、形象的图形表示出来,看得见、想得通,才是最好的方法.本节使用集合模型对充要条件的外延与内涵作了直观形象的解释,实践证明效果较好.集合模型解释如下:
(1)A是B的充分条件,即A?B.
(2)A是B的必要条件,即B?A.
(3)A是B的充要条件,即A=B.
(4)A是B的既不充分也不必要条件,
即A∩B=?或A、B既有公共元素也有非公共元素.

例1 设集合S={0,a},T={x∈Z|x2<2},则“a=1”是“S?T”的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)
解析 T={x∈Z|x2<2}={-1,0,1},a=1时,S={0,1},所以S?T;反之,若S?T,则S={0,1}或S={0,-1}.所以“a=1”是“S?T”的充分不必要条件.
答案 充分不必要
2.抓住量词,对症下药
全称命题与特称命题是两类特殊的命题,这两类命题的否定是这部分内容中的重要概念,解决有关此类命题的题目时一定要抓住决定命题性质的量词,理解其相应的含义,从而对症下药.
例2 (1)已知命题p:“?x∈[1,2],x2-a≥0”与命题q:“?x0∈R,x+2ax0+2+a=0”都是真命题,则实数a的取值范围为______________.
(2)已知命题p:“?x0∈[1,2],x-a≥0”与命题q:“?x0∈R,x+2ax0+2+a=0”都是真命题,则实数a的取值范围为__________________.
解析 (1)将命题p转化为当x∈[1,2]时,
(x2-a)min≥0,即1-a≥0,即a≤1.
命题q:即方程有解,Δ=(2a)2-4×(2+a)≥0,
解得a≤-1或a≥2.
综上所述,a的取值范围为(-∞,-1].
(2)命题p转化为当x0∈[1,2]时,(x-a)max≥0,
即4-a≥0,即a≤4.命题q同(1).
综上所述,a的取值范围为(-∞,-1]∪[2,4].
答案 (1)(-∞,-1] (2)(-∞,-1]∪[2,4]
点评 认真比较两题就会发现,两题形似而神异,所谓失之毫厘,谬之千里,需要我们抓住这类问题的本质——量词,有的放矢.
2 判断条件四策略
1.应用定义
如果p?q,那么称p是q的充分条件,同时称q是p的必要条件.判断时的关键是分清条件与结论.
例1 设集合M={x|x>2},P={x|x<3},那么“x∈M或x∈P”是“x∈P∩M”的__________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)
解析 条件p:x∈M或x∈P;结论q:x∈P∩M.
若x∈M,则x不一定属于P,即x不一定属于P∩M,
所以p?q;若x∈P∩M,则x∈M且x∈P,所以q?p.
综上知,“x∈M或x∈P”是“x∈P∩M”的必要不充分条件.
答案 必要不充分
2.利用传递性
充分、必要条件在推导的过程当中具有传递性,即:若p?q,q?r,则p?r.
例2 如果A是B的必要不充分条件,B是C的充要条件,D是C的充分不必要条件,那么A是D的______条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)
解析 依题意,有A?B?C?D且A ?B?C?D,由命题的传递性可知D?A,但A?D.于是A是D的必要不充分条件.
答案 必要不充分
3.利用集合
运用集合思想来判断充分条件和必要条件是一种行之有效的方法.若p以非空集合A的形式出现,q以非空集合B的形式出现,则①若A?B,则p是q的充分条件;②若B?A,则p是q的必要条件;③若A?B,则p是q的充分不必要条件;④若B?A,则p是q的必要不充分条件;⑤若A=B,则p是q的充要条件.
例3 已知p:x2-8x-20≤0,q:x2-2x+1-m2≤0(m>0),若p是q的充分不必要条件,则m的取值范围是________.
解析 设p,q分别对应集合P,Q,
则P={x|-2≤x≤10},Q={x|1-m≤x≤1+m},
由题意知,p?q,但q?p,故P?Q,
所以或解得m≥9.
即m的取值范围是[9,+∞).
答案 [9,+∞)
滚动训练(一)
一、选择题
1.设a,b∈R,则“a>2且b>1”是“a+b>3且ab>2”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
答案 A
解析 若a>2且b>1,则由不等式的同向可加性可得a+b>2+1=3,由不等式的同向同正可乘性可得ab>2×1=2.即“a>2且b>1”是“a+b>3且ab>2”的充分条件;反之,若“a+b>3且ab>2”,则“a>2且b>1”不一定成立,如a=6,b=.所以“a>2且b>1”是“a+b>3且ab>2”的充分不必要条件.故选A.
2.下列命题中为真命题的是(  )
A.?x∈R,-x2-1<0
B.?x0∈R,x+x0=-1
C.?x∈R,x2-x+>0
D.?x0∈R,x+2x0+2<0
答案 A
3.已知a,b都是实数,那么“>”是“ln a>ln b”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
答案 B
解析 由ln a>ln b?a>b>0?>,故必要性成立.当a=1,b=0时,满足>,但ln b无意义,所以ln a>ln b不成立,故充分性不成立.
4.王安石在《游褒禅山记》中写道“世之奇伟、瑰怪,非常之观,常在于险远,而人之所罕至焉,故非有志者不能至也”,请问“有志”是到达“奇伟、瑰怪,非常之观”的(  )
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.充分不必要条件 D.必要不充分条件
答案 D
解析 非有志者不能至,是必要条件;但“有志”也不一定“能至”,不是充分条件.
5.命题“任意x∈[1,2],x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件是(  )
A.a≥4 B.a≤4
C.a≥5 D.a≤5
答案 C
解析 命题“任意x∈[1,2],x2-a≤0”为真命题的充要条件是a≥4.故其充分不必要条件是集合[4,+∞)的真子集.故选C.
6.已知p:|x+1|>2,q:5x-6>x2,则q是p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
答案 A
7.已知命题p:?x0∈R,mx+1≤0,命题q:?x∈R,x2+mx+1>0.若p,q均为真命题,则实数m的取值范围是(  )
A.(-∞,-2) B.[-2,0)
C.(-2,0) D.(0,2)
答案 C
解析 由题意可知,命题p为真命题时,m<0.命题q为真命题时,m2-4<0,即-2<m<2.所以命题p和命题q均为真命题时,实数m的取值范围是(-2,0).故选C.
二、填空题
8.已知p:x>a是q:2<x<3的必要不充分条件,则实数a的取值范围是________.
答案 (-∞,2]
解析 由已知,可得{x|2<x<3}?{x|x>a},
∴a≤2.
9.命题“?x∈R,lg(x2+1)-x>0”的否定为______________________________________.
答案 ?x0∈R,lg(x+1)-x0≤0
解析 因为全称命题的否定是特称命题,所以命题“?x∈R,lg(x2+1)-x>0”的否定为“?x0∈R,lg(x+1)-x0≤0”.
10.设n∈N*,一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=________.
答案 3或4
解析 由Δ=16-4n≥0,得n≤4,
又n∈N*,则n=1,2,3,4.
当n=1,2时,方程没有整数根;
当n=3时,方程有整数根1,3,
当n=4时,方程有整数根2.综上可知,n=3或4.
11.已知函数f(x)=x2+mx+1,若命题“?x0>0,f(x0)<0”为真,则m的取值范围是________.
答案 (-∞,-2)
解析 因为函数f(x)=x2+mx+1的图象过点(0,1),
所以若命题“?x0>0,f(x0)<0”为真,
则函数f(x)=x2+mx+1的图象的对称轴必在y轴的右侧,且与x轴有两个交点,
所以Δ=m2-4>0,且->0,
所以m<-2,即m的取值范围是(-∞,-2).
12.已知条件p:x2-3x-4≤0,条件q:|x-3|≤m,若p是q的充分不必要条件,则实数m的取值范围是________.
答案 [4,+∞)
解析 由x2-3x-4≤0得-1≤x≤4,
若|x-3|≤m有解,则m>0(m=0时不符合已知条件),
则-m≤x-3≤m,得3-m≤x≤3+m,
设B={x|3-m≤x≤3+m}.
∵p是q的充分不必要条件,
∴p?q成立,但q?p不成立,即A?B,
则或
即或得m≥4,
故m的取值范围是[4,+∞).
三、解答题
13.判断下列各题中p是q的什么条件.
(1)p:ax2+ax+1>0的解集为R,q:0<a<4;
(2)p:A?B,q:A∪B=B.
解 (1)∵当0<a<4时,Δ=a2-4a<0,
∴当0<a<4时,ax2+ax+1>0恒成立,故q?p.
而当a=0时,ax2+ax+1>0恒成立,∴pD?/q,
∴p是q的必要不充分条件.
(2)∵A?B?A∪B=B,∴p?q.
而当A∪B=B时,A?B,即qD?/p,
∴p是q的充分不必要条件.
四、探究与拓展
14.设集合A={x|-1≤x≤7},B={x|n+1≤x≤2n-3},若“B是A的子集”是真命题,求实数n的取值范围.
解 ①当B=?,即n+1>2n-3时,B?A.
此时解得n<4.
②当B≠?时,由B?A,得
解得4≤n≤5.
综上所述,实数n的取值范围是(-∞,5].
15.已知c>0,且c≠1,设命题p:函数y=cx为减函数.命题q:当x∈时,函数f(x)=x+>恒成立.如果p,q一真一假,求c的取值范围.
解 若命题p为真,则0<c<1;
若命题q为真,因为2≤x+≤,
要使此式恒成立,需<2,即c>.
因为p,q一真一假,
当p真q假时,c的取值范围是;
当p假q真时,c的取值范围是[1,+∞).
综上可知,c的取值范围是∪[1,+∞).
章末复习
学习目标 1.掌握充分条件、必要条件的判定方法.2.理解全称量词、存在量词的含义,会判断全称命题、特称命题的真假,会求含有一个量词的命题的否定.
1.充分条件、必要条件和充要条件
(1)定义
一般地,若p则q为真命题,是指由p通过推理可以得出q.这时,我们就说,由p可推出q,记作p?q,并且说p是q的充分条件,q是p的必要条件.
一般地,如果既有p?q,又有q?p,就记作p?q.此时,我们说,p是q的充分必要条件,简称充要条件.
(2)特征
充分条件与必要条件具有以下两个特征:
①对称性:若p是q的充分条件,则q是p的必要条件;
②传递性:若p是q的充分条件,q是r的充分条件,则p是r的充分条件.即若p?q,q?r,则p?r.必要条件和充分条件一样具有传递性,但若p是q的充分条件,q是r的必要条件,则p与r的关系不能确定.
2.量 词
(1)短语“所有”“任意”“每一个”等表示全体的量词在逻辑中通常称为全称量词,通常用符号“?x”表示“对任意x”.
(2)短语“有一个”“有些”“存在一个”“至少一个”等表示部分的量词在逻辑中通常称为存在量词,通常用符号“?x0”表示“存在x0”.
3.含有全称量词的命题叫做全称命题,含有存在量词的命题叫做特称命题.
(1)“所有奇数都是质数”的否定“至少有一个奇数不是质数”是真命题.(√)
(2)当p是q的充要条件时,也可说成q成立当且仅当p成立.(√)
(3)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.(√)

类型一 充要条件
例1 (1)已知函数f(x)=x2+bx,则“b<0”是“f(f(x))的最小值与f(x)的最小值相等”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
(2)已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β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
答案 (1)A (2)A
解析 (1)当b<0,且x=->0时,f(x)取得最小值-,则f(x)的值域为,则当f(x)=-时,f(f(x))的最小值与f(x)的最小值相等,故是充分条件;当b=0时,f(x)=x2,f(f(x))=x4的最小值都是0,故不是必要条件.故选A.
(2)当两个平面内的直线相交时,这两个平面有公共点,
即两个平面相交;但当两个平面相交时,两个平面内的直线不一定有交点.
反思与感悟 分清条件与结论,准确判断p?q,还是q?p.
跟踪训练1 已知p:≤2,q:x2-2x+1-m2≤0(m>0),若q是p的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
解 由x2-2x+1-m2≤0(m>0),
得1-m≤x≤1+m.
由≤2,得-2≤x≤10.
由q是p的必要不充分条件知,
p是q的充分不必要条件,∴
且不等式组中的等号不能同时成立,得m≥9.
类型二 含有一个量词的命题

例2 下列命题中的假命题是(  )
A.?x∈R,2x-1>0 B.?x∈N*,(x-1)2>0
C.?x0∈R,lg x0<1 D.?x0∈R,tan x0=2
答案 B
解析 当x∈N*时,x-1∈N,可得(x-1)2≥0,当且仅当x=1时取等号,故B不正确;易知A,C,D正确,故选B.
反思与感悟 判定全称命题“?x∈M,p(x)”是真命题,需要对集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立;要判断特称命题是真命题,只要在限定集合内找到一个x=x0,使p(x0)成立.
跟踪训练2 下列命题中的真命题是(  )
A.?x0∈R,使得sin x0+cos x0=
B.?x∈R,-1≤sin x≤1
C.?x0∈(-∞,0),2x0<3x0
D.?x∈(0,π),sin x>cos x
答案 B
解析 因为sin x+cos x=sin≤<,故A错误;由正弦函数的值域可知B正确;当x<0时,y=2x的图象在y=3x的图象上方,故C错误;因为当x∈时,sin x
例3 (1)命题“?x∈R,x>0”的否定是(  )
A.?x0∈R,<0 B.?x∈R,x≤0
C.?x∈R,x<0 D.?x0∈R,≤0
答案 D
解析 全称命题的否定是特称命题,“>”的否定是“≤”.
(2)命题“?x0∈R,1<f(x0)≤2”的否定形式是(  )
A.?x∈R,1<f(x)≤2
B.?x0∈R,1<f(x0)≤2
C.?x0∈R,f(x0)≤1或f(x0)>2
D.?x∈R,f(x)≤1或f(x)>2
答案 D
解析 特称命题的否定是全称命题,原命题的否定形式为“?x∈R,f(x)≤1或f(x)>2”.
反思与感悟 对全(特)称命题进行否定的方法
(1)找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义先加上量词,再改变量词;
(2)对原命题的结论进行否定.
跟踪训练3 已知命题p:“?x0∈R,-x0-1≤0”,则命题p的否定为(  )
A.?x0∈R,-x0-1≥0
B.?x0∈R,-x0-1>0
C.?x∈R,ex-x-1>0
D.?x∈R,ex-x-1≥0
答案 C
解析 根据全称命题与特称命题的否定关系,可得命题p的否定为“?x∈R,ex-x-1>0”,故选C.
1.设x>0,y∈R,则“x>y”是“x>|y|”的(  )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
答案 C
解析 x>y?x>|y|(如x=1,y=-2),
但当x>|y|时,能有x>y.
∴“x>y”是“x>|y|”的必要不充分条件.
2.“0≤m≤1”是“函数f(x)=cos x+m-1有零点”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
答案 A
解析 方法一 若0≤m≤1,则0≤1-m≤1,
∴cos x=1-m有解.
要使函数f(x)=cos x+m-1有零点,
只需|m-1|≤1,解得0≤m≤2,故选A.
方法二 函数f(x)=cos x+m-1有零点,
则|m-1|≤1,解得0≤m≤2,
∵{m|0≤m≤1}?{m|0≤m≤2}.
∴“0≤m≤1”是“函数f(x)=cos x+m-1”有零点的充分不必要条件.
3.已知命题“?x0∈R,使2x+(a-1)x0+≤0”是假命题,则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,-1) B.(-1,3)
C.(-3,+∞) D.(-3,1)
答案 B
解析 原命题的否定为?x∈R,2x2+(a-1)x+>0,由题意知,其为真命题,即Δ=(a-1)2-4×2×<0,
则-2<a-1<2,即-1<a<3.
4.对任意x∈[-1,2],x2-a≥0恒成立,则实数a的取值范围是________.
答案 (-∞,0]
解析 由x2-a≥0,得a≤x2,故a≤(x2)min,得a≤0.
5.已知命题“?x∈R,x2-5x+a>0”的否定为假命题,则实数a的取值范围是____________.
答案 
解析 由“?x∈R,x2-5x+a>0”的否定为假命题,可知原命题必为真命题,即不等式x2-5x+a>0对任意实数x恒成立.设f(x)=x2-5x+a,则其图象恒在x轴的上方,故Δ=25-4×a<0,
解得a>,即实数a的取值范围为.
(1)判定全称命题“?x∈M,p(x)”是真命题,需要对集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立;要判断特称命题是真命题,只要在限定集合内找到一个x=x0,使p(x0)成立.
(2)对全(特)称命题进行否定的方法
①找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义先加上量词,再改变量词;
②对原命题的结论进行否定.

一、选择题
1.“直线l垂直于平面α内的无数条直线”是“直线l垂直于平面α”的(  )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
答案 C
2.下列命题中,既是真命题又是特称命题的是(  )
A.有一个α,使tan(90°-α)=
B.存在实数x0,使sin x0=
C.对一切α,sin(180°-α)=sin α
D.sin 15°=sin 60°cos 45°-cos 60°sin 45°
答案 A
3.命题“有些实数的绝对值是正数”的否定是(  )
A.?x∈R,|x|>0 B.?x0∈R,|x0|>0
C.?x∈R,|x|≤0 D.?x0∈R,|x0|≤0
答案 C
4.若向量a=(x,3)(x∈R),则“x=4”是“|a|=5”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
答案 A
解析 若x=4,则a=(4,3),
∴|a|==5,
若|a|=5,则=5,
∴x=±4,
故“x=4”是“|a|=5”的充分不必要条件.
5.王昌龄的《从军行》中两句诗为“黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”,其中后一句中“攻破楼兰”是“返回家乡”的(  )
A.充分条件 B.必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 B
解析 “攻破楼兰”是“返回家乡”的必要条件.故选B.
6.命题“?x∈R,x2≠x”的否定是(  )
A.?x?R,x2≠x B.?x∈R,x2=x
C.?x0?R,x≠x0 D.?x0∈R,x=x0
答案 D
解析 全称命题的否定是特称命题,所以“?x∈R,x2≠x”的否定为“?x0∈R,x=x0”.
二、填空题
7.若命题p:常数列是等差数列,则其否定为:______________________________________.
答案 存在一个常数列,不是等差数列
解析 全称命题的否定是特称命题.
8.设p:实数x,y满足x>1且y>1,q:实数x,y满足x+y>2,则p是q的________条件.(选填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)
答案 充分不必要
解析 当x>1,y>1时,x+y>2一定成立,即p?q,
当x+y>2时,可令x=-1,y=4,则x>1且y>1不成立,即qD?/p,
故p是q的充分不必要条件.
9.已知命题p:a≤x≤a+1,命题q:x2-4x<0,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是________.
答案 (0,3)
解析 令M={x|a≤x≤a+1},
N={x|x2-4x<0}={x|0<x<4}.
∵p是q的充分不必要条件,∴M?N,
∴解得0<a<3.
10.定义f(x)={x}({x}表示不小于x的最小整数)为“取上整函数”,例如{1.2}=2,{4}=4.“取上整函数”在现实生活中有着广泛的应用,诸如停车收费,出租车收费等都是按照“取上整函数”进行计费的.以下关于“取上整函数”的性质是真命题的序号是________.
①f(2x)=2f(x);②若f(x)=f(y),则x-y<1;
③任意x,y∈R,f(x+y)≤f(x)+f(y);④f(x)+f=f(2x);⑤函数f(x)为奇函数.
答案 ②③
解析 根据新定义“取上整函数”的意义f(2x)=2f(x)不一定成立,如x取1.5;f(x)+f=f(2x)不一定成立,如x取0;函数f(x)不满足奇函数的关系,如f(1.6)=f(2),f(-1.6)=f(-1).故答案为②③.
三、解答题
11.设p:2x2-3x+1≤0,q:x2-(2a+1)x+a(a+1)≤0,若q是p的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
解 由题意得,p:≤x≤1,q:a≤x≤a+1.
∵q是p的必要不充分条件,
∴或
∴0≤a≤.
故实数a的取值范围为.
12.求证:函数f(x)=x2+|x+a|+1是偶函数的充要条件是a=0.
证明 先证充分性,若a=0,则函数f(x)=x2+|x+a|+1是偶函数.
因为a=0,所以f(x)=x2+|x|+1(x∈R).
因为f(-x)=(-x)2+|-x|+1=x2+|x|+1,
所以f(x)是偶函数.
再证必要性,若f(x)=x2+|x+a|+1是偶函数,则a=0.
因为f(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x),
即(-x)2+|-x+a|+1=x2+|x+a|+1,
从而|x-a|=|x+a|,即(x-a)2=(x+a)2,
展开并整理,得ax=0.因为x∈R,所以a=0.
13.已知c>0,设p:函数y=cx在R上单调递减;q:不等式x+|x-2c|>1的解集为R.如果p和q有且仅有一个为真命题,求c的取值范围.
解 函数y=cx在R上单调递减等价于0不等式x+|x-2c|>1的解集为R
等价于函数y=x+|x-2c|在R上恒大于1.
∵x+|x-2c|=
∴函数y=x+|x-2c|在R上的最小值为2c,
∴2c>1,得c>.
如果p真q假,则解得0如果q真p假,则解得c≥1.
∴c的取值范围为∪[1,+∞).
四、探究与拓展
14.已知直线l:y=kx+1与圆O:x2+y2=1相交于A,B两点,则“k=1”是“△OAB的面积为”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
答案 A
解析 由直线l:y=kx+1与圆O:x2+y2=1相交于A,B两点,易知k≠0,且圆心O到直线l的距离d=<1,
所以|AB|=2=2=2.
若k=1,则|AB|=,d=,
所以△OAB的面积为××=.
反过来,若△OAB的面积为,
则S=××2==,
解得k=±1.
故“k=1”是“△OAB的面积为”的充分不必要条件.
15.已知函数f(x)=x2-2x+5.
(1)是否存在实数m,使不等式m+f(x)>0对任意x∈R恒成立?说明理由.
(2)若存在一个实数x0,使不等式m-f(x0)>0成立,求实数m的取值范围.
解 (1)不等式m+f(x)>0可化为m>-f(x),即m>-x2+2x-5=-(x-1)2-4.要使m>-(x-1)2-4对任意x∈R恒成立,只需m>-4即可.故存在实数m,使不等式m+f(x)>0对任意x∈R恒成立,
此时,只需m>-4.
(2)不等式m-f(x0)>0可化为m>f(x0),若存在一个实数x0,使不等式m>f(x0)成立,则只需m>f(x)min.又f(x)=(x-1)2+4,∴f(x)min=4,∴m>4,
∴所求实数m的取值范围是(4,+∞).
§1.2 充分条件与必要条件
学习目标 1.理解充分条件、必要条件、充要条件的定义.2.会求某些简单问题成立的充分条件、必要条件、充要条件.3.能够利用命题之间的关系判定充要关系或进行充要条件的证明.
知识点一 充分条件与必要条件
(1)“若p,则q”为真命题,是指由p通过推理可以得出q.这时,我们就说,由p可推出q,记作p?q,并且说p是q的充分条件,q是p的必要条件.
(2)若p?q,但q?p,称p是q的充分不必要条件,若q?p,但p?q,称p是q的必要不充分条件.
知识点二 充要条件
思考 在△ABC中,角A,B,C为它的三个内角,则“A,B,C成等差数列”是“B=60°”的什么条件?
答案 因为A,B,C成等差数列,故2B=A+C,又因为A+B+C=180°,故B=60°,反之,亦成立,故“A,B,C成等差数列”是“B=60°”的充要条件.
梳理 (1)一般地,如果既有p?q,又有q?p,就记作p?q,此时,我们说,p是q的充分必要条件,简称充要条件.
(2)充要条件的实质是原命题“若p,则q”和其逆命题“若q,则p”均为真命题,如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件,即如果p?q,那么p与q互为充要条件.
(3)从集合的角度判断充分条件、必要条件和充要条件.
若A?B,则p是q的充分条件,若A?B,则p是q的充分不必要条件
若B?A,则p是q的必要条件,若B?A,则p是q的必要不充分条件
若A=B,则p,q互为充要条件
若A?B且B?A,则p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件
其中p:A={x|p(x)成立},q:B={x|q(x)成立}.
(1)q是p的必要条件时,p是q的充分条件.(√)
(2)若p是q的充要条件,则p和q是两个相互等价的命题.(√)
(3)q不是p的必要条件时,“p?q”成立.(√)
类型一 充分条件、必要条件、充要条件的判定
例1 下列各题中,试分别指出p是q的什么条件.
(1)p:两个三角形相似,q:两个三角形全等;
(2)p:一个四边形是矩形,q:四边形的对角线相等;
(3)p:A?B,q:A∩B=A;
(4)p:a>b,q:ac>bc.
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
解 (1)∵两个三角形相似?两个三角形全等,但两个三角形全等?两个三角形相似,
∴p是q的必要不充分条件.
(2)∵矩形的对角线相等,∴p?q,
而对角线相等的四边形不一定是矩形,
∴q?p,∴p是q的充分不必要条件.
(3)∵p?q,且q?p,∴p既是q的充分条件,又是q的必要条件.
(4)∵p?q,且q?p,∴p是q的既不充分也不必要条件.
反思与感悟 充分条件、必要条件的两种判断方法
(1)定义法:
①确定谁是条件,谁是结论;
②尝试从条件推结论,若条件能推出结论,则条件为充分条件,否则就不是充分条件;
③尝试从结论推条件,若结论能推出条件,则条件为必要条件,否则就不是必要条件.
(2)命题判断法:
①如果命题:“若p,则q”为真命题,那么p是q的充分条件,同时q是p的必要条件;
②如果命题:“若p,则q”为假命题,那么p不是q的充分条件,同时q也不是p的必要条件.
跟踪训练1 指出下列各题中,p是q的什么条件?
(1)p:ax2+ax+1>0的解集是R,q:0(2)p:|x-2|<3,q:<-1;
(3)p:A∪B=A,q:A∩B=B;
(4)p:q:
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
解 (1)当a=0时,1>0满足题意;
当a≠0时,由可得0故p是q的必要不充分条件.
(2)易知p:-1所以p是q的充要条件.
(3)因为A∪B=A?A∩B=B,所以p是q的充要条件.
(4)由根据同向不等式相加、相乘的性质,
有即p?q.但?
比如,当α=1,β=5时,而α<2,
所以q?p,所以p是q的充分不必要条件.
类型二 充要条件的探求与证明
命题角度1 充要条件的探求
例2 求ax2+2x+1=0至少有一个负实根的充要条件是什么?
考点 充要条件的概念及判断
题点 寻求充要条件
解 (1)当a=0时,原方程变为2x+1=0,即x=-,符合要求.
(2)当a≠0时,ax2+2x+1=0为一元二次方程,它有实根的充要条件是Δ≥0,即4-4a≥0,∴a≤1.
①方程ax2+2x+1=0只有一个负根的充要条件是即∴a<0.
②方程ax2+2x+1=0有两个负根的充要条件是即∴0综上所述,ax2+2x+1=0至少有一个负实根的充要条件是a≤1.
反思与感悟 探求一个命题的充要条件,可以利用定义法进行探求,即分别证明“条件?结论”和“结论?条件”,也可以寻求结论的等价命题,还可以先寻求结论成立的必要条件,再证明它也是其充分条件.
跟踪训练2 已知数列{an}的前n项和Sn=(n+1)2+t(t为常数),试问t=-1是否为数列{an}是等差数列的充要条件?请说明理由.
考点 充要条件的概念及判断
题点 寻求充要条件
解 是充要条件.
(充分性)当t=-1时,Sn=(n+1)2-1=n2+2n.
a1=S1=3,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+1.
又a1=3适合上式,
∴an=2n+1(n∈N*),
又∵an+1-an=2(常数),
∴数列{an}是以3为首项,2为公差的等差数列.
故t=-1是{an}为等差数列的充分条件.
(必要性)∵{an}为等差数列,
则2a2=a1+a3,解得t=-1,
故t=-1是{an}为等差数列的必要条件.
综上,t=-1是数列{an}为等差数列的充要条件.
命题角度2 充要条件的证明
例3 求证:一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根的充要条件是ac<0.
考点 充要条件的概念及判断
题点 充要条件的证明
证明 充分性(由ac<0推证方程有一正根和一负根),
∵ac<0,∴一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式Δ=b2-4ac>0,
∴原方程一定有两不等实根,
不妨设为x1,x2,则x1x2=<0,
∴原方程的两根异号,
即一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根.
必要性(由方程有一正根和一负根推证ac<0),
∵一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根,
不妨设为x1,x2,
∴由根与系数的关系得x1x2=<0,即ac<0,
此时Δ=b2-4ac>0,满足原方程有两个不等实根.
综上可知,一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根的充要条件是ac<0.
反思与感悟 对于充要条件性命题证明,需要从充分性和必要性两个方面进行证明,需要分清条件和结论.
跟踪训练3 求证:方程x2+(2k-1)x+k2=0的两个根均大于1的充要条件是k<-2.
考点 充要条件的概念及判断
题点 充要条件的证明
证明 必要性:
若方程x2+(2k-1)x+k2=0有两个大于1的根,不妨设两个根为x1,x2,则
即
即
解得k<-2.
充分性:
当k<-2时,Δ=(2k-1)2-4k2=1-4k>0.
设方程x2+(2k-1)x+k2=0的两个根为x1,x2.
则(x1-1)(x2-1)=x1x2-(x1+x2)+1=k2+2k-1+1=k(k+2)>0.
又(x1-1)+(x2-1)=(x1+x2)-2=-(2k-1)-2=-2k-1>0,
∴x1-1>0,x2-1>0,∴x1>1,x2>1.
综上可知,方程x2+(2k-1)x+k2=0有两个大于1的根的充要条件为k<-2.
类型三 利用充分条件、必要条件求参数的值(或范围)
例4 设命题p:x(x-3)<0,命题q:2x-3<m,已知p是q的充分不必要条件,则实数m的取值范围为________.
考点 充分、必要条件的综合应用
题点 由充分、必要条件求参数的范围
答案 [3,+∞)
解析 p:x(x-3)<0,即0<x<3;
q:2x-3<m,即x<.
由题意知p?q,q?p,
则在数轴上表示不等式如图所示,
则≥3,解得m≥3,
即实数m的取值范围为[3,+∞).
反思与感悟 在有些含参数的充要条件问题中,要注意将条件p和q转化为集合,从而转化为两集合之间的子集关系,再转化为不等式(或方程),从而求得参数的取值范围.
根据充分条件或必要条件求参数范围的步骤
(1)记集合M={x|p(x)},N={x|q(x)};
(2)若p是q的充分不必要条件,则M?N,若p是q的必要不充分条件,则N?M,若p是q的充要条件,则M=N;
(3)根据集合的关系列不等式(组);
(4)求出参数的范围.
跟踪训练4 设A=,B=,记命题p:“y∈A”,命题q:“y∈B”,若p是q的必要不充分条件,则m的取值范围为______________.
考点 充分、必要条件的综合应用
题点 由充分、必要条件求参数的范围
答案 
解析 由题意知A=(0,1),B=,
依题意,得B?A,
故∴1.“x>0”是“x2+x>0”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
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
答案 A
解析 由x2+x>0?x<-1或x>0,由此判断A符合要求.
2.若a,b,c是实数,则“ac<0”是“不等式ax2+bx+c>0有解”的(  )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
答案 B
解析 由ac<0,得方程ax2+bx+c=0的判别式Δ=b2-4ac>0,
则方程ax2+bx+c=0一定有实数解,
此时不等式ax2+bx+c>0有解;
反过来,由不等式ax2+bx+c>0有解不能得出ac<0,
例如,当a=b=c=1时,
不等式ax2+bx+c>0,
即x2+x+1=2+>0有解,
此时ac=1>0.故选B.
3.“关于x的不等式x2-2ax+a>0,x∈R恒成立”的一个必要不充分条件是(  )
A.0<a<1 B.0≤a≤1
C.0<a< D.a≥1或a≤0
考点 充分条件、必要条件的概念及判断
题点 充分、必要条件的判断
答案 B
解析 当关于x的不等式x2-2ax+a>0,x∈R恒成立时,应有Δ=4a2-4a<0,解得0<a<1.所以一个必要不充分条件是0≤a≤1.
4.设p:1≤x<4,q:x<m,若p是q的充分条件,则实数m的取值范围是________.(用区间表示)
考点 充分条件的概念及判断
题点 由充分条件求取值范围
答案 [4,+∞)
解析 因为p为q的充分条件,所以[1,4)?(-∞,m),
得m≥4.
5.设p:|x|>1,q:x<-2或x>1,则q是p的____________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“既不充分也不必要”“充要”)
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
答案 充分不必要
解析 由已知,得p:x<-1或x>1,则q是p的充分不必要条件.
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反映了条件p和结论q之间的因果关系,在结合具体问题进行判断时,常采用如下方法
(1)定义法:分清条件p和结论q,然后判断“p?q”及“q?p”的真假,根据定义下结论.
(2)等价法:将命题转化为另一个与之等价的又便于判断真假的命题.
(3)集合法:写出集合A={x|p(x)}及集合B={x|q(x)},利用集合之间的包含关系加以判断.
一、选择题
1.“x为无理数”是“x2为无理数”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
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
答案 B
解析 当x2为无理数时,x为无理数.
2.设a,b∈R,则“a+b>2”是“a>1且b>1”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
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
答案 B
3.设x∈R,则x>π的一个必要不充分条件是(  )
A.x>3 B.x<3 C.x>4 D.x<4
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
答案 A
4.在△ABC中,若p:A=60°,q:sin A=,则p是q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
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
答案 A
解析 因为sin 60°=,故p?q,但当sin A=时,A=60°或120°.
5.已知p:x2+2x-3<0,q:1-a≤x≤1+a,且q是p的必要不充分条件,则a的取值范围是(  )
A.(4,+∞) B.(-∞,0]
C.[4,+∞) D.(-∞,0)
考点 充分、必要条件的综合应用
题点 充分、必要条件求参数的范围
答案 C
解析 由命题p:-3<x<1,因为p?q,
所以即所以a≥4.
6.下列四个条件中,使a>b成立的充分不必要条件是(  )
A.a≥b+1 B.a>b-1
C.a2>b2 D.a3>b3
考点 充分、必要条件的判断
题点 充分不必要条件的判断
答案 A
解析 由a≥b+1>b,从而a≥b+1?a>b;反之,如a=4,b=3.5,则4>3.5?4≥3.5+1,故a>b?a≥b+1,故A正确.
7.设a1,b1,c1,a2,b2,c2均为非零实数,不等式a1x2+b1x+c1>0和a2x2+b2x+c2>0的解集分别是集合M和N,那么“==”是“M=N”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
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
答案 D
解析 若==<0,则M≠N,
即==?M=N;反之,若M=N=?,
即两个一元二次不等式的解集为空集时,
只要求判别式Δ1<0,Δ2<0(a1<0,a2<0),
而与系数之比无关.
8.设函数f(x)=|log2x|,则f(x)在区间(m,2m+1)(m>0)内不是单调函数的充要条件是(  )
A.0C.1
考点 充要条件的概念及判断
题点 寻求充要条件
答案 B
解析 f(x)=
f(x)的图象在(0,1)内单调递减,在(1,+∞)内单调递增.
若f(x)在(m,2m+1)(m>0)上不是单调函数,
则?0二、填空题
9.若a=(1,2x),b=(4,-x),则“a与b的夹角为锐角”是“0≤x<”的_________条件.
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
答案 既不充分也不必要
10.已知p:x2+x-2>0,q:x>m.若p的一个充分不必要条件是q,则实数m的取值范围是________.
考点 充分、必要条件的综合应用
题点 由充分、必要条件求参数的范围
答案 [1,+∞)
解析 由x2+x-2>0,解得x>1或x<-2.
∵q是p的充分不必要条件,∴m≥1.
11.有下列命题:
①“x>2且y>3”是“x+y>5”的充分条件;
②“b2-4ac<0”是“一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为R”的充要条件;
③“a=2”是“直线ax+2y=0平行于直线x+y=1”的充分不必要条件;
④“xy=1”是“lg x+lg y=0”的必要不充分条件.
其中真命题的序号为________.
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
答案 ①④
解析 ①当x>2且y>3时,x+y>5成立,反之不一定,所以“x>2且y>3”是“x+y>5”的充分不必要条件,故①为真命题;
②不等式解集为R的充要条件是a<0且b2-4ac<0,故②为假命题;
③当a=2时,两直线平行,反之,若两直线平行,则=,所以a=2,所以“a=2”是“两直线平行”的充要条件,故③为假命题;
④lg x+lg y=lg(xy)=0,所以xy=1且x>0,y>0,所以xy=1必成立,反之不然,所以“xy=1”是“lg x+lg y=0”的必要不充分条件,故④为真命题.
综上可知,真命题是①④.
三、解答题
12.判断下列各题中,p是q的什么条件.
(1)p:|x|=|y|,q:x=y;
(2)p:△ABC是直角三角形,q:△ABC是等腰三角形;
(3)p:四边形的对角线互相平分,q:四边形是矩形;
(4)p:圆x2+y2=r2(r>0)与直线ax+by+c=0相切,q:c2=(a2+b2)r2.
考点 充分条件、必要条件的判断
题点 充分、必要条件的判断
解 (1)∵|x|=|y|?x=y,但x=y?|x|=|y|,
∴p是q的必要不充分条件.
(2)∵△ABC是直角三角形?△ABC是等腰三角形,
△ABC是等腰三角形?△ABC是直角三角形,
∴p是q的既不充分也不必要条件.
(3)∵四边形的对角线互相平分?四边形是矩形,
四边形是矩形?四边形的对角线互相平分,
∴p是q的必要不充分条件.
(4)若圆x2+y2=r2(r>0)与直线ax+by+c=0相切,
则圆心(0,0)到直线ax+by+c=0的距离等于r,
即r=,
∴c2=(a2+b2)r2;
反过来,若c2=(a2+b2)r2,
则=r成立,
说明圆x2+y2=r2(r>0)的圆心(0,0)到直线ax+by+c=0的距离等于r,
即圆x2+y2=r2(r>0)与直线ax+by+c=0相切,
故p是q的充要条件.
13.已知p:2x2-3x-2≥0,q:x2-2(a-1)x+a(a-2)≥0,且命题p是命题q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
考点 充分、必要条件的综合应用
题点 由充分、必要条件求参数的范围
解 令M={x|2x2-3x-2≥0}={x|(2x+1)(x-2)≥0}
=,N={x|x2-2(a-1)x+a(a-2)≥0}
={x|(x-a)[x-(a-2)]≥0}={x|x≤a-2或x≥a}.
由已知p?q且q?p,得M?N,
∴或
解得≤a<2或即实数a的取值范围是.
四、探究与拓展
14.下列各题中,p是q的充要条件的是________.(填序号)
①p:m<-2或m>6,q:y=x2+mx+m+3有两个不同的零点;
②p:=1,q:y=f(x)为偶函数;
③p:cos α=cos β,q:tan α=tan β;
④p:A∩B=A,q:?UB??UA.
考点 充分、必要条件的判断
题点 充要条件的判断
答案 ①④
解析 对于①,q:y=x2+mx+m+3有两个不同的零点?q:Δ=m2-4(m+3)>0?q:m<-2或m>6?p;
对于②,当f(x)=0时,q?p;
对于③,若α,β=kπ+(k∈Z),则有cos α=cos β,但没有tan α=tan β,p?q;
对于④,p:A∩B=A?p:A?B?q:?UB??UA.
15.已知P={x|x2-8x-20≤0},非空集合S={x|1-m≤x≤1+m}.若x∈P是x∈S的必要条件,求m的取值范围.
考点 充分、必要条件的综合应用
题点 由充分、必要条件求参数的取值范围
解 由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,
∴P={x|-2≤x≤10}.
由x∈P是x∈S的必要条件,知S?P.
则
∴当0≤m≤3时,x∈P是x∈S的必要条件,即所求m的取值范围是[0,3].
§1.4 全称量词与存在量词
1.4.1 全称量词
1.4.2 存在量词
学习目标 1.理解全称量词与存在量词的含义.2.理解并掌握全称命题和特称命题的概念.3.能判定全称命题与特称命题的真假,并掌握其判定方法.
知识点一 全称量词、全称命题
思考 观察下面的两个语句,思考下列问题:
P:m≤5;
Q:对所有的m∈R,m≤5.
上面的两个语句是命题吗?二者之间有什么关系?
答案 语句P无法判断真假,不是命题;语句Q在语句P的基础上增加了“所有的”,可以判断真假,是命题.语句P是命题Q中的一部分.
梳理 (1)全称量词及全称命题的概念
短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“?”表示.含有全称量词的命题,叫做全称命题.
(2)表示
将含有变量x的语句用p(x),q(x),r(x),…表示,变量x的取值范围用M表示.那么,全称命题“对M中任意一个x,有p(x)成立”可用符号简记为?x∈M,p(x),读作“对任意x属于M,有p(x)成立”.
(3)全称命题的真假判定
要判定全称命题是真命题,需要对集合M中每个元素x,证明p(x)成立,但要判定全称命题是假命题,只需举出一个x0∈M,使得p(x0)不成立即可.
知识点二 存在量词、特称命题
思考 找出下列命题的共同特征,并判断其真假.
(1)存在x0∈R,x≤0;
(2)有些三棱锥是正四面体.
答案 所给命题都是真命题,它们都表示“存在”的意思.
梳理 (1)存在量词及特称命题的要命
短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“?”表示.含有存在量词的命题,叫做特称命题.
(2)表示
特称命题“存在M中的元素x0,使p(x0)成立”可用符号简记为?x0∈M,p(x0),读作“存在M中的元素x0,使p(x0)成立”.
(3)特称命题的真假判定
要判定一个特称命题是真命题,只需在集合M中找到一个元素x0,使p(x0)成立即可,否则这一特称命题就是假命题.
(1)“有些”“某个”“有的”等短语不是存在量词.(×)
(2)全称量词的含义是“任意性”,存在量词的含义是“存在性”.(√)
(3)全称命题中一定含有全称量词,特称命题中一定含有存在量词.(×)
类型一 判断命题的类型
例1 将下列命题用“?”或“?”表示.
(1)实数的平方是非负数;
(2)方程ax2+2x+1=0(a<1)至少存在一个负根;
(3)若直线l垂直于平面α内任一直线,则l⊥α.
考点 量词与命题
题点 全称(特称)命题的符号表示
解 (1)?x∈R,x2≥0.
(2)?x0<0,ax+2x0+1=0(a<1).
(3)若?a?α,l⊥a,则l⊥α.
反思与感悟 判断一个命题是全称命题还是特称命题的关键是看量词.由于某些全称命题的量词可能省略,所以要根据命题表达的意义判断,同时要会用相应的量词符号正确表达命题.
跟踪训练1 判断下列命题是全称命题还是特称命题.
(1)梯形的对角线相等;
(2)存在一个四边形有外接圆;
(3)二次函数都存在零点;
(4)过两条平行线有且只有一个平面.
考点 量词与命题
题点 全称(存在)量词的识别
解 命题(1)完整的表述应为“所有梯形的对角线相等”,很显然为全称命题.
命题(2)为特称命题.
命题(3)完整的表述为“所有的二次函数都存在零点”,故为全称命题.
命题(4)是命题“过任意两条平行线有且只有一个平面”的简写,故为全称命题.
类型二 判断命题的真假
例2 判断下列命题的真假.
(1)?x∈R,x2-x+1>;
(2)?α,β,cos(α-β)=cos α-cos β;
(3)存在一个函数既是偶函数又是奇函数;
(4)每一条线段的长度都能用正有理数表示;
(5)存在一个实数x0,使等式x+x0+8=0成立.
考点 特称(全称)命题的真假性判断
题点 特称(全称)命题真假的判断
解 (1)真命题,∵x2-x+1-=x2-x+
=2+≥>0,∴x2-x+1>恒成立.
(2)真命题,例如α=,β=,符合题意.
(3)真命题,函数f(x)=0既是偶函数又是奇函数.
(4)假命题,如:边长为1的正方形的对角线长为,它的长度就不是有理数.
(5)假命题,因为该方程的判别式Δ=-31<0,故无实数解.
反思与感悟 要判定全称命题“?x∈M,p(x)”是真命题,需要对集合M中每个元素x,证明p(x)都成立;如果在集合M中找到一个元素x0,使得p(x0)不成立,那么这个全称命题就是假命题.
要判定特称命题“?x0∈M,p(x0)”是真命题,只需在集合M中找到一个元素x0,使p(x0)成立即可;如果在集合M中,使p(x)成立的元素x不存在,那么这个特称命题就是假命题.
跟踪训练2 判断下列命题的真假.
(1)有一些奇函数的图象过原点;
(2)?x0∈R,2x+x0+1<0;
(3)?x∈R,sin x+cos x≤.
考点 特称(全称)命题的真假性判断
题点 特称(全称)命题真假的判断
解 (1)该命题中含有“有一些”,是特称命题.如y=x是奇函数,其图象过原点,故该命题是真命题.
(2)该命题是特称命题.
∵2x+x0+1=22+≥>0,
∴不存在x0∈R,使2x+x0+1<0.故该命题是假命题.
(3)该命题是全称命题.
∵sin x+cos x=sin≤恒成立,
∴对任意实数x,sin x+cos x≤都成立,故该命题是真命题.
类型三 利用全称命题和特称命题求参数的值或取值范围
例3 已知下列命题p(x)为真命题,求x的取值范围.
(1)命题p(x):x+1>x;
(2)命题p(x):x2-5x+6>0;
(3)命题p(x):sin x>cos x.
考点 全称命题的真假性判断
题点 恒成立求参数的取值范围
解 (1)∵x+1>x,∴1>0(此式恒成立),∴x∈R.
(2)∵x2-5x+6>0,∴(x-2)(x-3)>0,
∴x>3或x<2.
(3)∵sin x>cos x,∴2kπ+反思与感悟 已知含量词的命题真假求参数的取值范围,实质上是对命题意义的考查.解决此类问题,一定要辨清参数,恰当选取主元,合理确定解题思路.
解决此类问题的关键是根据含量词命题的真假转化为相关数学知识,利用函数、方程、不等式等知识求解参数的取值范围,解题过程中要注意变量取值范围的限制.
跟踪训练3 已知命题p:“?x0∈R,sin x0<m”,命题q:“?x∈R,x2+mx+1>0恒成立”,若p,q均为真命题,求实数m的取值范围.
考点 简单逻辑联结词的综合应用
题点 由含量词的复合命题的真假求参数的取值范围
解 因为“?x0∈R,sin x0<m”是真命题,所以m>-1.
又因为“?x∈R,x2+mx+1>0恒成立”是真命题,
所以Δ=m2-4<0,解得-2<m<2.
又p,q均为真命题,
所以实数m的取值范围是(-1,2).
1.下列命题中,是正确的全称命题的是(  )
A.对任意的a,b∈R,都有a2+b2-2a-2b+2<0
B.菱形的两条对角线相等
C.?x0,=x0
D.对数函数在定义域上是单调函数
考点 全称量词与全称命题
题点 全称命题的识别
答案 D
2.下列命题中,既是真命题又是特称命题的是(  )
A.存在一个α,使tan(90°-α)=tan α
B.存在实数x0,使sin x0=
C.对一切α,sin(180°-α)=sin α
D.对任意α,β,sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β
考点 特称命题的真假性判断
题点 特称命题真假的判断
答案 A
3.命题“有些负数满足不等式(1+x)(1-9x)>0”用“?”或“?”可表述为____________.
考点 存在量词与特称命题
题点 特称命题的符号表示
答案 ?x0<0,(1+x0)(1-9x0)>0
4.用量词符号“?”“?”表述下列命题,并判断真假.
(1)所有实数x都能使x2+x+1>0成立;
(2)对所有实数a,b,方程ax+b=0恰有一个解;
(3)一定有整数x,y,使得3x-2y=10成立;
(4)所有的有理数x都能使x2+x+1是有理数.
考点 量词与命题
题点 全称(特称)命题的符号表示
解 (1)?x∈R,x2+x+1>0;真命题.
(2)?a,b∈R,ax+b=0恰有一解;假命题.
(3)?x0,y0∈Z,3x0-2y0=10;真命题.
(4)?x∈Q,x2+x+1是有理数;真命题.
利用含量词的命题的真假求参数取值范围的技巧
(1)转化为恒成立问题:含参数的全称命题为真时,常转化为不等式的恒成立问题来处理,最终通过构造函数转化为求函数的最值问题.
(2)转化为方程或不等式有解问题:含参数的特称命题为真时,常转化为方程或不等式有解问题来处理,最终借助根的判别式或函数等相关知识获得解决.
一、选择题
1.下列说法正确的个数是(  )
①命题“所有的四边形都是矩形”是特称命题;
②命题“?x∈R,x2+2<0”是全称命题;
③命题“?x0∈R,x+4x0+4≤0”是特称命题.
A.0 B.1 C.2 D.3
考点 量词与命题
题点 特称(全称)命题的识别
答案 C
解析 只有②③正确.
2.以下四个命题既是特称命题又是真命题的是(  )
A.锐角三角形的内角是锐角或钝角
B.至少有一个实数x,使x2≤0
C.两个无理数的和必是无理数
D.存在一个负数x,使>2
考点 存在量词与特称命题
题点 特称命题的真假判断
答案 B
3.已知命题“?x0∈R,使2x+(a-1)x0+≤0”是假命题,则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,-1) B.(-1,3)
C.(-3,+∞) D.(-3,1)
考点 特称命题的真假性判断
题点 由特称命题真假性求参数的取值范围
答案 B
解析 原命题的否定为?x∈R,2x2+(a-1)x+>0,
由题意知,原命题的否定为真命题,则Δ=(a-1)2-4×2×<0,则-24.已知命题“?x0∈R,x+ax0-4a<0”为假命题,则实数a的取值范围为(  )
A.[-16,0] B.(-16,0) C.[-4,0] D.(-4,0)
考点 特称命题的真假性判断
题点 由特称命题真假性求参数的取值范围
答案 A
解析 由题意可知“?x∈R,x2+ax-4a≥0”为真命题,
∴Δ=a2+16a≤0,解得-16≤a≤0,故选A.
5.下面命题是真命题的是(  )
A.?x∈R,x3≥x
B.?x0∈R,x+1<2x0
C.?xy>0,x-y≥2
D.?x0,y0∈R,sin(x0+y0)=sin x0-sin y0
考点 量词与命题
题点 全称(特称)命题的真假性判断
答案 D
6.若“?x∈,cos x≤m”是真命题,则实数m的最小值为(  )
A.- B.- C. D.
考点 全称命题的真假性判断
题点 恒成立求参数的取值范围
答案 C
7.下列全称命题中真命题的个数为(  )
①负数没有对数;
②对任意的实数a,b,都有a2+b2≥2ab;
③二次函数f(x)=x2-ax-1与x轴恒有交点;
④?x∈R,y∈R,都有x2+|y|>0.
A.1 B.2 C.3 D.4
考点 全称量词与全称命题
题点 全称命题的真假性判断
答案 C
解析 ①②③为真命题;当x=y=0时,x2+|y|=0,
④为假命题.
二、填空题
8.若“?x∈,tan x≤m”是真命题,则实数m的最小值为________.
考点 全称命题的真假性判断
题点 恒成立求参数的取值范围
答案 1
解析 ∵?x∈,∴tan x≤1,∴m≥1,故实数m的最小值为1.
9.已知命题p:?c>0,y=(3-c)x在R上为减函数,命题q:?x∈R,x2+2c-3>0.若p,q均为真命题,则实数c的取值范围为________.
考点 全称命题的真假性判断
题点 恒成立求参数的取值范围
答案 (2,3)
解析 由于p∧q为真命题,所以p,q都是真命题,
所以解得2<c<3.
故实数c的取值范围为(2,3).
10.若命题“?x0∈R,ax+ax0+1≤0”为假命题,则实数a的取值范围为________.
考点 特称命题的真假性判断
题点 由特称命题真假性求参数的取值范围
答案 [0,4)
解析 由题意知,?x∈R,ax2+ax+1>0恒成立,
当a=0时,1>0恒成立,满足条件;
当a≠0时,若ax2+ax+1>0恒成立,
则解得0<a<4.综上所述a∈[0,4).
11.有下列四个命题:
p1:?x0∈(0,+∞), <;
p2:?x0∈(0,1),>;
p3:?x∈(0,+∞),>;
p4:?x∈,<
其中为真命题的是________.
考点 量词与命题
题点 全称(特称)命题的真假性判断
答案 p2,p4
解析 因为幂函数y=xα(α>0)在(0,+∞)上是增函数,所以命题p1是假命题;因为对数函数y=logax(0<a<1)是减函数,所以当x∈(0,1)时,0<logx<logx,所以0<<,即>,所以命题p2是真命题;因为函数y=在(0,+∞)上单调递减,所以有0<y<1,当x∈(0,1]时,y=≥0,当x∈(1,+∞)时,y=<0,所以命题p3是假命题;因为函数y=在上单调递减,所以有0<y<1,而函数y=在上的函数值y>1,所以命题p4是真命题.
三、解答题
12.判断下列命题是否为全称命题或特称命题,若是,用符号表示,并判断其真假.
(1)存在一条直线,其斜率不存在;
(2)对所有的实数a,b,方程ax+b=0都有唯一解;
(3)存在实数x0,使得=2.
考点 全称(特称)命题的真假性判断
题点 全称(特称)命题的真假性判断
解 (1)是特称命题,用符号表示为“?直线l,l的斜率不存在”,是真命题.
(2)是全称命题,用符号表示为“?a,b∈R,方程ax+b=0都有唯一解”,是假命题.
(3)是特称命题,用符号表示为“?x0∈R,=2”,是假命题.
13.已知命题p:“?x∈[1,2],x2-a≥0”,命题q:“?x0∈R,x+2ax0+2-a=0”,若命题p,q均为真命题,求实数a的取值范围.
考点 命题的真假性判断
题点 由命题真假求参数的取值范围
解 若p为真命题,则a≤x2对于x∈[1,2]恒成立,
所以a≤1.
若q为真命题,则关于x的方程x2+2ax+2-a=0有实根,
所以Δ=4a2-4(2-a)≥0,即a≥1或a≤-2.
又p,q均为真命题,
所以实数a的取值范围为a≤-2或a=1.
四、探究与拓展
14.下列四个命题:
①没有一个无理数不是实数;②空集是任何一个非空集合的真子集;③1+1<2;④至少存在一个整数x,使得x2-x+1是整数.
其中是真命题的为(  )
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
考点 量词与命题
题点 特称(全称)命题的真假性判断
答案 C
解析 ①所有无理数都是实数,为真命题;
②显然为真命题;
③显然不成立,为假命题;
④取x=1,能使x2-x+1=1是整数,为真命题.
15.已知f(x)=log2t,t∈[,8],若命题“对于函数f(t)值域内的所有实数m,不等式x2+mx+4>2m+4x恒成立”为真命题,求实数x的取值范围.
考点 全称命题的真假性判断
题点 恒成立求参数的取值范围
解 易知f(t)∈.
由题意知,令g(m)=(x-2)m+x2-4x+4=(x-2)m+(x-2)2,
则g(m)>0对任意m∈恒成立,
所以即
解得x>2或x<-1.
故实数x的取值范围是(-∞,-1)∪(2,+∞).
1.4.3 含有一个量词的命题的否定
学习目标 1.理解含有一个量词的命题的否定的意义.2.会对含有一个量词的命题进行否定.3.掌握全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题.
知识点一 全称命题的否定
思考 尝试写出下面含有一个量词的全称命题的否定,并归纳写全称命题否定的方法.
(1)所有矩形都是平行四边形;
(2)每一个素数都是奇数;
(3)?x∈R,x2-2x+1≥0.
答案 (1)将量词“所有”换为:“存在一个”然后将结论否定,即“不是平行四边形”,所以原命题的否定为:“存在一个矩形不是平行四边形”;用同样的方法可得(2)(3)的否定:
(2)存在一个素数不是奇数;
(3)?x0∈R,x-2x0+1<0.
梳理 写全称命题的否定的方法:(1)更换量词,将全称量词换为存在量词;(2)将结论否定.
对于含有一个量词的全称命题的否定,有下面的结论:全称命题p:?x∈M,p(x),它的否定綈p:?x0∈M,綈p(x0).
全称命题的否定是特称命题.
知识点二 特称命题的否定
思考 尝试写出下面含有一个量词的特称命题的否定,并归纳写特称命题否定的方法.
(1)有些实数的绝对值是正数;
(2)某些平行四边形是菱形;
(3)?x0∈R,x+1<0.
答案 (1)先将存在量词“有些”改写为全称量词“所有”,然后将结论“实数的绝对值是正数”否定,即“实数的绝对值不是正数,于是得原命题的否定为:“所有实数的绝对值都不是正数”;同理可得(2)(3)的否定:
(2)所有平行四边形都不是菱形;
(3)?x∈R,x2+1≥0.
梳理 写特称命题的否定的方法:(1)将存在量词改写为全称量词,(2)将结论否定.
对于含一个量词的特称命题的否定,有下面的结论:
特称命题p:?x0∈M,p(x0),它的否定綈p:?x∈M,綈p(x).特称命题的否定是全称命题.
(1)命题綈p的否定为p.(√)
(2)?x0∈M,p(x0)与?x∈M,綈p(x)的真假性相反.(√)
(3)从特称命题的否定看,是对“量词”和“p(x)”同时否定.(×)
类型一 全称命题的否定
例1 写出下列全称命题的否定:
(1)任何一个平行四边形的对边都平行;
(2)数列:1,2,3,4,5中的每一项都是偶数;
(3)?a,b∈R,方程ax=b都有唯一解;
(4)可以被5整除的整数,末位是0.
考点 全称量词的否定
题点 含全称量词的命题的否定
解 (1)其否定:存在一个平行四边形,它的对边不都平行.
(2)其否定:数列:1,2,3,4,5中至少有一项不是偶数.
(3)其否定:?a,b∈R,使方程ax=b的解不唯一或不存在.
(4)其否定:存在被5整除的整数,末位不是0.
反思与感悟 全称命题的否定是特称命题,对省略全称量词的全称命题可补上量词后进行否定.
跟踪训练1 写出下列全称命题的否定:
(1)p:每一个四边形的四个顶点共圆;
(2)p:所有自然数的平方都是正数;
(3)p:任何实数x都是方程5x-12=0的根;
(4)p:对任意实数x,x2+1≥0.
考点 全称量词的否定
题点 含全称量词的命题的否定
解 (1)綈p:存在一个四边形,它的四个顶点不共圆.
(2)綈p:有些自然数的平方不是正数.
(3)綈p:存在实数x0不是方程5x0-12=0的根.
(4)綈p:存在实数x0,使得x+1<0.
类型二 特称命题的否定
例2 写出下列特称命题的否定,并判断其真假.
(1)p:?x0∈R,2x0+1≥0;
(2)q:?x0∈R,x-x0+<0;
(3)r:有些分数不是有理数.
考点 存在量词的否定
题点 含存在量词的命题的否定
解 (1)綈p:?x∈R,2x+1<0,綈p为假命题.
(2)綈q:?x∈R,x2-x+≥0.
∵x2-x+=2≥0,∴綈q是真命题.
(3)綈r:一切分数都是有理数,綈r是真命题.
反思与感悟 特称命题的否定是全称命题,写命题的否定时要分别改变其中的量词和判断词.即p:?x0∈M,p(x0)成立?綈p:?x∈M,綈p(x)成立.
跟踪训练2 写出下列特称命题的否定,并判断其否定的真假.
(1)有些实数的绝对值是正数;
(2)某些平行四边形是菱形;
(3)?x0,y0∈Z,使得x0+y0=3.
考点 存在量词的否定
题点 含存在量词的命题的否定
解 (1)命题的否定是“不存在一个实数,它的绝对值是正数”,即“所有实数的绝对值都不是正数”.它为假命题.
(2)命题的否定是“没有一个平行四边形是菱形”,即“每一个平行四边形都不是菱形”.由于菱形是平行四边形,因此命题的否定是假命题.
(3)命题的否定是“?x,y∈Z,x+y≠3”.当x=0,y=3时,x+y=3,因此命题的否定是假命题.
类型三 含量词的命题的应用
例3 已知命题“对于任意x∈R,x2+ax+1≥0”是假命题,求实数a的取值范围.
考点 含有一个量词的命题
题点 由含有一个量词的命题的真假求参数的取值范围
解 因为全称命题“对于任意x∈R,x2+ax+1≥0”的否定形式为:“存在x0∈R,x+ax0+1<0”.
由“命题真,其否定假;命题假,其否定真”可知,这个否定形式的命题是真命题.
由于函数f(x)=x2+ax+1是开口向上的抛物线,
借助二次函数的图象易知:Δ=a2-4>0,
解得a<-2或a>2.
所以实数a的取值范围是(-∞,-2)∪(2,+∞).
引申探究
把本例中“假命题”改为“真命题”,求实数a的取值范围.
解 由题意知Δ=a2-4≤0,解得a∈[-2,2].
故a的取值范围为[-2,2].
反思与感悟 含有一个量词的命题与参数范围的求解策略
(1)对于全称命题“?x∈M,a>f(x)(或a<f(x))”为真的问题,实质就是不等式恒成立问题,通常转化为求函数f(x)的最大值(或最小值),即a>f(x)max(a<f(x)min).
(2)对于特称命题“?x0∈M,a>f(x0)(或a<f(x0))”为真的问题,实质就是不等式能成立问题,通常转化为求函数f(x)的最小值(或最大值),即a>f(x)min(或a<f(x)max).
(3)若全称命题为假命题,通常转化为其否定形式——特称命题为真命题解决,同理,若特称命题为假命题,通常转化为其否定形式——全称命题为真命题解决.
跟踪训练3 已知函数f(x)=x2-2x+5.
(1)是否存在实数m,使不等式m+f(x)>0对于任意x∈R恒成立,并说明理由;
(2)若存在一个实数x0,使不等式m-f(x0)>0成立,求实数m的取值范围.
考点 含有一个量词的命题
题点 由含有一个量词的命题的真假求参数的取值范围
解 (1)不等式m+f(x)>0可化为m>-f(x),
即m>-x2+2x-5=-(x-1)2-4.
要使m>-(x-1)2-4对于任意x∈R恒成立,只需m>-4即可.
故存在实数m,使不等式m+f(x)>0对于任意x∈R恒成立,此时,只需m>-4.
(2)不等式m-f(x0)>0可化为m>f(x0),若存在一个实数x0,使不等式m>f(x0)成立,只需m>f(x)min.
又f(x)=(x-1)2+4,∴f(x)min=4,∴m>4.
∴所求实数m的取值范围是(4,+∞).
1.命题“?x∈R,|x|+x2≥0”的否定是(  )
A.?x∈R,|x|+x2<0 B.?x∈R,|x|+x2≤0
C.?x0∈R,|x0|+x<0 D.?x0∈R,|x0|+x≥0
考点 全称量词的否定
题点 含全称量词的命题的否定
答案 C
2.?m0,n0∈Z,使得m=n+2 017的否定是(  )
A.?m,n∈Z,使得m2=n2+2 017
B.?m0,n0∈Z,使得m≠n+2 017
C.?m,n∈Z,有m2≠n2+2 017
D.以上都不对
考点 存在量词的否定
题点 含存在量词的命题的否定
答案 C
3.命题“?x∈R,x>sin x”的否定是________________.
考点 全称量词的否定
题点 含全称量词的命题的否定
答案 ?x0∈R,x0≤sin x0
4.由命题“存在x0∈R,使-m≤0”是假命题,得m的取值范围是(-∞,a),则实数a的值是________.
考点 含有一个量词的命题
题点 含一个量词的命题的否定
答案 1
解析 其否定为:?x∈R,使e|x-1|-m>0,
且为真命题.m<e|x-1|.
只需m<(e|x-1|)min=1.故a=1.
5.写出下列命题的否定,并判断其真假.
(1)?x0∈R,x+2x0+2=0;
(2)p:所有的正方形都是菱形;
(3)p:至少有一个实数x0,使x+1=0.
考点 含有一个量词的命题
题点 含一个量词的命题的否定
解 (1)綈p:?x∈R,x2+2x+2≠0,真命题.
由为?x∈R,x2+2x+2=(x+1)2+1>0恒成立.
(2)綈p:至少存在一个正方形不是菱形,假命题.
因为所有的正方形都是菱形.
(3)綈p:?x∈R,x3+1≠0,假命题.
因为当x=-1时,x3+1=0.
1.对含有全称量词的命题进行否定需两步操作:第一步,将全称量词改写成存在量词,即将“任意”改为“存在”;第二步,将结论加以否定,如:将“≥”否定为“<”.
2.对含有存在量词的命题进行否定需两步操作:第一步,将存在量词改写成全称量词;第二步,将结论加以否定.含有存在量词的命题的否定是含有全称量词的命题.注意命题中可能省略了全称或存在意义的量词,要注意判断.                   
一、选择题
1.下列命题中,真命题的个数是(  )
①存在实数x0,使得x+2=0;②有些角的正弦值大于1;③有些函数既是奇函数又是偶函数.
A.0 B.1 C.2 D.3
考点 含有一个量词的命题
题点 含一个量词的命题真假判断
答案 B
解析 x2+2≥2,故①是假命题;?x∈R,|sin x|≤1,故②是假命题;f(x)=0既是奇函数又是偶函数,所以③是真命题.故选B.
2.命题“对任意的x∈R,x3-x2+1≤0”的否定是(  )
A.存在x0∈R,x-x+1≤0
B.存在x0∈R,x-x+1≥0
C.存在x0∈R,x-x+1>0
D.对任意的x∈R,x3-x2+1>0
考点 全称量词的否定
题点 含全称量词的命题的否定
答案 C
解析 由题意知,原命题为全称命题,故其否定为特称命题,所以否定为“存在x0∈R,x-x+1>0”.故选C.
3.已知命题p:存在a∈(-∞,0),a2-2a-3>0,那么命题p的否定是(  )
A.存在a∈(0,+∞),a2-2a-3≤0
B.存在a∈(-∞,0),a2-2a-3≤0
C.对任意a∈(0,+∞),a2-2a-3≤0
D.对任意a∈(-∞,0),a2-2a-3≤0
考点 存在量词的否定
题点 含存在量词的命题的否定
答案 D
解析 易知綈p:对任意a∈(-∞,0),a2-2a-3≤0,故选D.
4.已知p:?x∈R,ax2+2x+3>0,如果p是假命题,那么a的取值范围是(  )
A.a< B.0<a≤ C.a≤ D.a≥
考点 全称量词的否定
题点 含全称量词的命题的真假求参数的取值范围
答案 C
解析 易知綈p:?x0∈R,ax+2x0+3≤0,
显然当a=0时,满足题意;
当a>0时,由Δ≥0,得0<a≤;
当a<0时,满足题意.
所以a的取值范围是.
5.下列命题中,假命题是(  )
A.?x∈R,2x-1>0 B.?x∈N*,(x-1)2>0
C.?x0∈R,lg x0<1 D.?x0∈R,tan x0=2
考点 含有一个量词的命题
题点 含一个量词的命题真假判断
答案 B
解析 对于?x∈R,y=2x>0恒成立,而y=2x-1的图象是将y=2x的图象沿x轴向右平移1个单位长度,函数的值域不变,故2x-1>0恒成立,A为真命题;当x=1时,(x-1)2=0,故B为假命题;当06.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
考点 全称量词的否定
题点 含全称量词的命题的否定
答案 D
解析 “f(n)∈N*且f(n)≤n”的否定为“f(n)?N*或f(n)>n”,全称命题的否定为特称命题,故选D.
7.已知a>0,函数f(x)=ax2+bx+c,若x0满足关于x的方程2ax+b=0,则下列选项中的命题为假命题的是(  )
A.?x1∈R,f(x1)≤f(x0) B.?x1∈R,f(x1)≥f(x0)
C.?x∈R,f(x)≤f(x0) D.?x∈R,f(x)≥f(x0)
考点 含有一个量词的命题
题点 含一个量词的命题真假判断
答案 C
解析 当a>0时,函数f(x)=ax2+bx+c的图象为开口向上的抛物线,若x0满足关于x的方程2ax+b=0,则x0=-为抛物线顶点的横坐标,f(x)min=f(x0),故对于?x∈R,f(x)≥f(x0)成立,从而选项A,B,D为真命题,选项C为假命题.
二、填空题
8.“若|x|+|y|=0,则x,y全为0”的否定为 .
答案 若|x|+|y|=0,则x,y不全为0
9.函数y=x+b的值随x的增加而增加的否定为 .
答案 若x增加,则函数y=x+b的值不增加
10.设命题p:?x∈R,x2+ax+2<0,若p为假,则实数a的取值范围是________.
考点 全称量词的否定
题点 含全称量词的命题的真假求参数的取值范围
答案 (-∞,+∞)
解析 綈p:?x0∈R,x+ax0+2≥0为真命题,
显然a∈R.
11.命题“对任意x∈R,都有|x-2|+|x-4|>3”的否定是_________________________.
考点 全称量词的否定
题点 含全称量词的命题的否定
答案 ?x0∈R,|x0-2|+|x0-4|≤3
三、解答题
12.若命题“?x∈[-1,+∞),x2-2ax+2≥a”是真命题,求实数a的取值范围.
考点 简单逻辑联结词的综合应用
题点 由含量词的复合命题的真假求参数的取值范围
解 x2-2ax+2≥a,即x2-2ax+2-a≥0,
令f(x)=x2-2ax+2-a,
所以全称命题转化为“?x∈[-1,+∞),f(x)≥0恒成立”,
所以Δ≤0或
即-2≤a≤1或-3≤a<-2,所以-3≤a≤1.
故所求实数a的取值范围为[-3,1].
13.已知p:?a∈(0,b](b∈R且b>0),函数f(x)=
sin的周期不大于4π.
(1)写出綈p;
(2)当p是假命题时,求实数b的最大值.
考点 全称量词的否定
题点 全称量词的命题的否定
解 (1)綈p:?a0∈(0,b](b∈R且b>0),
函数f(x)=sin的周期大于4π.
(2)由于綈p是假命题,所以p是真命题,
所以?a∈(0,b],≤4π恒成立,
解得a≤2,所以0<b≤2,所以实数b的最大值是2.
四、探究与拓展
14.关于x的函数y=x2-(a+1)x+2a对于任意a∈[-1,1]的值都有y>0,则实数x的取值范围为____________.
考点 简单逻辑联结词的综合应用
题点 由含量词的复合命题的真假求参数的取值范围
答案 (-∞,-)∪(,+∞)
解析 设f(a)=x2-(a+1)x+2a,则有f(a)=(2-x)a+x2-x,a∈[-1,1],
∵当a∈[-1,1]时,y=f(a)>0恒成立,
∴对a的系数讨论如下:
①当x=2时,f(a)=2>0显然成立;
②当x≠2时,由f(a)>0,a∈[-1,1]恒成立,得
即
解得x>或x<-.
综上可得,x的取值范围为(-∞,-)∪(,+∞).
15.给出两个命题,命题甲:关于x的不等式x2+(a-1)x+a2≤0的解集为?,命题乙:函数y=(2a2-a)x为增函数,分别求出符合下列条件的实数a的取值范围.
(1)甲、乙中至少有一个是真命题;
(2)甲、乙中有且只有一个真命题.
考点 简单逻辑联结词的综合应用
题点 由含量词的复合命题的真假求参数的取值范围
解 当甲命题为真时,Δ=(a-1)2-4a2<0,
解得a>或a<-1.
当乙命题为真时,2a2-a>1,解得 a>1或a<-.
(1)甲、乙中至少有一个是真命题时,
a的取值范围是∪.
(2)甲、乙有且只有一个是真命题,有两种情况:
当甲真乙假时,a的取值范围是;
当甲假乙真时,a的取值范围是,
故a的取值范围为∪.
章末检测试卷(一)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.已知集合A={1,a},B={1,2,3},则“a=3”是“A?B”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
考点 充分条件的概念及判断
题点 充分条件的判断
答案 A
解析 当a=3时,A={1,3},A?B;当A?B时,a=2或3.
所以“a=3”是“A?B”的充分不必要条件.
2.下列命题中为假命题的是(  )
A.空间中过直线外一点有且仅有一条直线与该直线垂直
B.仅存在一个实数b2,使得-9,b1,b2,b3,-1成等比数列
C.存在实数a,b满足a+b=2,使得3a+3b的最小值是6
D.?a∈(-4,0],使得ax2+ax-1<0恒成立
答案 A
解析 空间中过直线外一点有无数条直线与该直线垂直,因此A为假命题.
3.已知α,β是不同的两个平面,直线a?α,直线b?β.命题p:a与b无公共点,命题q:α∥β,则p是q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
考点 充分、必要条件的概念及判断
题点 必要不充分条件的判断
答案 B
解析 若平面α与β相交,设交线为c.
若a∥c,b∥c,则a∥b,此时a与b无公共点,所以p?q.
若α∥β,则a与b的位置关系是平行或异面,a与b无公共点,所以q?p.
由此可知p是q的必要不充分条件.故选B.
4. “k=2且b=-1”是“直线y=kx+b过点(1,1)”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
答案 A
5.命题“?x∈R,?n∈N*,使得n≥x2”的否定形式是(  )
A.?x∈R,?n∈N*,使得n<x2
B.?x∈R,?n∈N*,使得n<x2
C.?x∈R,?n∈N*,使得n<x2
D.?x∈R,?n∈N*,使得n<x2
答案 D
解析 由全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题得,命题“?x∈R,?n∈N*,使得n≥x2”的否定形式是“?x∈R,?n∈N*,使得n<x2”.
6.设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p:?x∈A,2x∈B,则(  )
A.綈p:?x∈A,2x?B B.綈p:?x?A,2x?B
C.綈p:?x0?A,2x0∈B D.綈p:?x0∈A,2x0?B
考点 全称量词的否定
题点 含全称量词的命题的否定
答案 D
解析 命题p:?x∈A,2x∈B是一个全称命题,其命题的否定綈p应为?x0∈A,2x0?B.故选D.
7.有以下四种说法,其中正确说法的个数为(  )
①“m是实数”是“m是有理数”的充分不必要条件;
②“a>b>0”是“a2>b2”的充要条件;
③“x=3”是“x2-2x-3=0”的必要不充分条件;
④“A∩B=B”是“A=?”的必要不充分条件.
A.0 B.1
C.2 D.3
答案 A
8.若命题“?x∈(1,+∞),x2-(2+a)x+2+a≥0”为真命题,则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,-2] B.(-∞,2]
C.[-2,2] D.(-∞,-2]∪[2,+∞)
9.设a,b都是不等于1的正数,则“3a>3b>3”是“loga3A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
考点 充分、必要条件的概念及判断
题点 充分不必要条件的判断
答案 B
解析 ∵3a>3b>3,∴a>b>1,此时loga33b>3,例如当a=,b=时,loga3b>1.故“3a>3b>3”是“loga310.设α,β是两个不同的平面,m是直线且m?α.“m∥β”是“α∥β”的(  )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
考点 必要、充分条件的概念及判断
题点 必要不充分条件的判断
答案 B
解析 m?α,m∥β? α∥β,但m?α,α∥β?m∥β,
∴“m∥β”是“α∥β”的必要而不充分条件.
11.记实数x1,x2,…,xn中的最大数为max{x1,x2,…,xn},最小数为min{x1,x2,…,xn}.已知△ABC的三边边长分别为a,b,c(a≤b≤c),定义它的倾斜度为l=max·min,则“l=1”是“△ABC为等边三角形”的(  )
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 A
12.已知函数f(x)=x2-2ax+b,则“1A.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
考点 充分、必要条件的概念及判断
题点 充分不必要条件的判断
答案 A
解析 函数f(x)图象的对称轴为直线x=a,若1二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.若“?x∈,tan x≤m”是真命题,则实数m的最小值为________.
考点 全称命题的真假性判断
题点 恒成立求参数的取值范围
答案 
解析 由已知可得m≥tan x恒成立.
设f(x)=tan x,显然该函数为增函数,
故f(x)的最大值为f=tan=,
由不等式恒成立可得m≥ ,即实数m的最小值为.
14.若命题“ax2-2ax-3>0不成立”是真命题,则实数a的取值范围是________.
考点 全称命题的真假性判断
题点 恒成立求参数的取值范围
答案 [-3,0]
解析 由题意,可得ax2-2ax-3≤0恒成立.
当a=0时,-3≤0,成立;
当a≠0时,得
解得-3≤a<0.
故-3≤a≤0.
15.已知命题p:(x-3)(x+1)>0,命题q:x2-2x+1-m2>0(m>0),若命题p是命题q的充分不必要条件,则实数m的取值范围是________.
考点 充分不必要条件的概念及判断
题点 由充分不必要条件求参数的取值范围
答案 (0,2]
解析 p:(x-3)(x+1)>0等价于x<-1或x>3,q:x2-2x+1-m2>0?x<-m+1或x>m+1,它们的取值范围分别用集合A,B表示,由题意知A?B,
∴其中等号不能同时成立,
∴m≤2,又m>0,∴016.设p:方程x2+2mx+1=0有两个不相等的正根,q:方程x2+2(m-2)x-3m+10=0无实根,则使p与q一真一假的实数m的取值范围是________________.
答案 (-∞,-2]∪[-1,3)
解析 由题意知,p,q一真一假.
若方程x2+2mx+1=0有两个不相等的正根,
则
∴m<-1.
若方程x2+2(m-2)x-3m+10=0无实根,
则Δ=4(m-2)2-4(-3m+10)<0,
∴-2<m<3.
综上可知,若p真q假,则m≤-2;
若p假q真,则-1≤m<3.
故实数m的取值范围是(-∞,-2]∪[-1,3).
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)判断下列命题的真假,并写出它们的否定.
(1)?α,β∈R,sin(α+β)≠sin α+sin β;
(2)?x0,y0∈Z,3x0-4y0=20;
(3)在实数范围内,有些一元二次方程无解.
考点 “非”的概念
题点 写出命题p的否定綈p
解 (1)假命题,否定为?α0,β0∈R,sin(α0+β0)=sin α0+sin β0;
(2)真命题,否定为?x,y∈Z,3x-4y≠20;
(3)真命题,否定为在实数范围内,所有的一元二次方程都有解.
18.(12分)已知数列{an}的前n项和为Sn=(n+1)2+c,n≥1,n∈N*,探究{an}是等差数列的充要条件.
解 当{an}是等差数列时,
∵Sn=(n+1)2+c,
∴当n≥2时,Sn-1=n2+c,
∴an=Sn-Sn-1=2n+1,
∴an+1-an=2为常数.
又a1=S1=4+c,
∴a2-a1=5-(4+c)=1-c=2,
∴c=-1.
反之,当c=-1时,Sn=n2+2n,可得an=2n+1(n≥1,n∈N)*,
故{an}为等差数列,
∴{an}为等差数列的充要条件是c=-1.
19.(12分)已知p:x∈[-2,2],关于x的不等式x2+ax+3≥a恒成立,若p是真命题,求实数a的取值范围.
解 设f(x)=x2+ax+3-a,则当x∈[-2,2]时,
f(x)min≥0.
①当-<-2,即a>4时,
f(x)在[-2,2]上单调递增,
f(x)min=f(-2)=7-3a≥0,
解得a≤,
又因为a>4,所以a不存在.
②当-2≤-≤2,即-4≤a≤4时,
f(x)min=f=≥0,
解得-6≤a≤2,
又因为-4≤a≤4,所以-4≤a≤2.
③当->2,即a<-4时,
f(x)在[-2,2]上单调递减,
f(x)min=f(2)=7+a≥0,解得a≥-7,
又因为a<-4,所以-7≤a<-4.
综上所述,a的取值范围是[-7,2].
20.(12分)已知函数f(x)=4sin2-2cos 2x-1,且给定条件p:≤x≤.
(1)求f(x)的最大值及最小值;
(2)若给定条件q:|f(x)-m|<2,且p是q的充分条件,求实数m的取值范围.
考点 充分条件的概念及判断
题点 由充分条件求参数的取值范围
解 (1)f(x)=2-2cos 2x-1
=2sin 2x-2cos 2x+1=4sin+1.
∵≤x≤,∴≤2x-≤.
∴3≤4sin+1≤5.
∴f(x)max=5,f(x)min=3.
(2)∵|f(x)-m|<2,∴m-2又∵p是q的充分条件,
∴
解得321.(12分)已知两个命题:r(x):sin x+cos x>m,s(x):x2+mx+1>0,如果对?x∈R,r(x)与s(x)有且仅有一个为真命题,求实数m的取值范围.
考点 复合命题真假性的判断
题点 由复合命题的真假求参数的取值范围
解 ∵对?x∈R,sin x+cos x=sin(x+)≥-,
∴当r(x)是真命题时,m<-.
又∵对?x∈R,s(x)是真命题,即x2+mx+1>0恒成立,
有Δ=m2-4<0,∴-2∴当r(x)为真命题,s(x)为假命题,m<-,同时m≤-2或m≥2,即m≤-2;
当r(x)为假命题,s(x)为真命题时,m≥-且-2综上,m的取值范围是{m|m≤-2或-≤m<2}.
22.(12分)已知p:x1和x2是方程x2-mx-2=0的两个实根,不等式a2-5a-3≥|x1-x2|对任意的m∈[-1,1]恒成立,q:不等式ax2+2x-1>0有解,若p是真命题,q是假命题,求实数a的取值范围.
解 ∵x1,x2是方程x2-mx-2=0的两个实根,
∴
∴|x1-x2|==,
∴当m∈[-1,1]时,|x1-x2|max=3,
∴由不等式a2-5a-3≥|x1-x2|对任意的m∈[-1,1]恒成立,
得a2-5a-3≥3,∴a≥6或a≤-1.
∵不等式ax2+2x-1>0有解,
∴当a>0时,显然有解;
当a=0时,2x-1>0有解;
当a<0时,Δ=4+4a>0,解得-1<a<0.
∴当不等式ax2+2x-1>0有解时,a>-1.
又q是假命题,∴a≤-1.
故当p是真命题,q是假命题时,a的取值范围为(-∞,-1].