常用逻辑用语
1.命题及其真假判断
(1)可以判断真假的陈述句为命题、反问句也是命题,但疑问句、祈使句、感叹句都不是命题.
[例1] 下列语句哪些是命题,是命题的判断其真假.
①方程x2-2x=0的根是自然数;
②sin(α+β)=sinα+sinβ(α,β是任意角);
③垂直于同一个平面的两个平面平行;
④函数y=12x+1是单调增函数;
⑤非典型肺炎是怎样传染的?
⑥奇数的平方仍是奇数;
⑦好人一生平安!
⑧解方程3x+1=0;
⑨方程3x+1=0只有一个解;
⑩3x+1=0.
[解析] ①②③④⑥⑨都是命题,其中①④⑥⑨为真命题.
[点评] ⑤是疑问句,⑦是感叹句,⑧是祈使句都不是命题,⑩中由于x的值未给,故无法判断此句的真假,因而不是命题.
[误区警示] 含有未知数的等式、不等式,当式子成立与否与未知数的值有关时,它不是命题.
(2)复合命题的真假判断是个难点,当直接判断不易着手时,可转为判断它的等价命题——逆否命题,这是一种重要的处理技巧.
[例2] 判断命题:“若a+b≠7,则a≠3,且b≠4”的真假.
[解析] 其逆否命题为:“若a=3或a=4,则a+b=7”.显然这是一个假命题,
∴原命题为假.
2.四种命题的关系
(1)注意:若p,则q,不能写作“p⇒q”,因为前者真假未知,而“p⇒q”是说“若p,则q”是一个真命题.
(2)原命题与其逆否命题等价,原命题的逆命题与原命题的否命题也等价.从而四种命题中有两对同真同假.
(3)互逆或互否的两个命题不等价,其真假没有联系.
[例3] 写出下列各命题的逆命题、否命题和逆否命题,并判定其真假:
(1)∀n∈N,若n是完全平方数,则∈N;
(2)∀a,b∈R,如果a=b,则a2=ab;
(3)如果x=3或x=7,则(x-3)(x-7)=0;
(4)如果a,b都是奇数,则ab必是奇数.
(5)对于平面向量a,b,c,若a·b=a·c,则b=c.
[解析](1)逆命题:∀n∈N,若n∈N,则n是完全平方数.(真)
否命题:∀n∈N,若n不是完全平方数,则n∉N.(真)
逆否命题:∀n∈N,若n∉N,则n不是完全平方数.(真)
(2)逆命题:∀a,b∈R,若a2=ab,则a=b.(假)
否命题:∀a,b∈R,若a≠b,则a2≠ab.(假)
逆否命题:∀a,b∈R,若a2≠ab,则a≠b.(真)
(3)逆命题:若(x-3)(x-7)=0,则x=3或7.(真)
否命题:若x≠3且x≠7,则(x-3)(x-7)≠0.(真)
逆否命题:若(x-3)(x-7)≠0,则x≠3且x≠7.(真)
(4)逆命题:若ab是奇数,则a、b都是奇数.(假)
否命题:若ab不全是奇数,则ab不是奇数.(假)
逆否命题:若ab不是奇数,则a、b不全是奇数.(真)
(5)逆命题:对于平面向量a、b、c,若b=c,则a·b=a·c.(真)
否命题:对于平面向量a、b、c,若a·b≠a·c,则b≠c.(真)
[误区警示] ①“p或q”的否定为“綈p且綈q”;“p且q”的否定为“綈p或綈q”.
②实数xy=0,则有x=0或y=0,向量a、b满足a·b=a·c不能得出b=c.
3.量词与复合命题
(1)逻辑联结词“且”、“或”、“非”与集合的“交”、“并”、“补”有着密切的联系,借助集合的运算可以帮助对逻辑联结词的理解.
逻辑联结词“且”、“或”还可借助电路的“串联”、“并联”来类比理解,如图.
含有逻辑联结词的复合命题真假判断,要以真值表为标准.
[例4] 分析下列命题的构成,并用“∧”、“∨”或“綈”表示出来:
(1)x+1是x3+x2-x-1与x3+1的公因式;
(2)方程x2=1的解是x=±1;
(3)点(3,4)不在圆x2+y2-2x+4y+3=0上;
(4)3≥3.
[例4] 分析下列命题的构成,并用“∧”、“∨”或“綈”表示出来:
(1)x+1是x3+x2-x-1与x3+1的公因式;
(2)方程x2=1的解是x=±1;
(3)点(3,4)不在圆x2+y2-2x+4y+3=0上;
(4)3≥3.
[解析] (1)p∧q形式,其中p:x+1是x3+x2-x-1的因式,q:x+1是x3+1的因式.
(2)p∨q形式,其中p:方程x2=1的一个解是x=1,q:方程x2=1的一个解是x=-1.
(3)綈p形式,其中p:点(3,4)在圆x2+y2-2x+4y+3=0上.
(4)p∨q形式,其中p:3>3,q:3=3.
[误区警示] 若把方程x2=1的解是x=±1,写成简单命题p:x2=1的解是x=1,q:x2=1的解是x=-1,p∨q形式,就错了,从真值表判断,p,q都是假命题,但原命题为真命题.
[例5] 写出下列命题的否定,并判断真假.
(1)p:有些三角形是直角三角形.
(2)p:方程2x+1=0有一负实根.
(3)p:三角形的两边之和大于第三边.
(4)p:存在实数q<0,使方程x2+2x+q=0无实根.
[解析] (1)綈p:“没有一个三角形是直角三角形”.(假)
(2)綈p:“方程2x+1=0无负实根”.(假)
(3)綈p:“存在某个三角形,两边之和小于或等于第三边”.(假)
(4)綈p:“对任意实数q<0,方程x2+2x+q=0都有实数根”.(真)
4.充要条件
(1)若“p ⇒q ”,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件,即:有了p 成立,则一定有q 成立,即使p 不成立,q 也可能成立;q 不成立,则p 一定不成立.
(2)区分“p 是q 的充要条件”,“p 的充要条件是q ”说法的差异.
[例6] (09·四川理)已知a ,b ,c ,d 为实数,且c >d ,则“a >b ”是“a -c >b -d ”的
( )
A .充分而不必要条件
B .必要而不充分条件
C .充要条件
D .既不充分也不必要条件.
[答案] B
[解析] 由a -c >b -d 变形为a -b >c -d ,
因为c >d ,所以c -d >0,所以a -b >0,即a >b ,
∴a -c >b -d ⇒a >b .
而a >b 并不能推出a -c >b -d .
所以a >b 是a -c >b -d 的必要而不充分条件.故选B.
[例7] 已知p :x 2-8x -20>0,q :x 2-2x +1-a 2>0.若p 是q 的充分不必要条件,求正实数a 的取值范围.
[解析] 解不等式x 2-8x -20>0得
p :A ={x |x >10,或x <-2}.
解不等式x 2-2x +1-a 2>0得
q :B ={x |x >1+a ,或x <1-a ,a >0}.
依题意,p ⇒q 但q ⇒/ p ,说明A B .
于是,有⎩⎪⎨⎪⎧ a >01+a ≤10
1-a ≥-2,且等号不同时取得,解得0<a ≤3.
∴正实数a 的取值范围是0<a ≤3.
5.反证法
如果遇到正面证明一个问题比较困难时,可通过假设结论的反面成立,从假设出发,推证出明显的矛盾,从而肯定假设不正确,原结论正确.这种方法适合于结论本身为否定形式或含有“至少”“至多”等限制词的情况
[例8] 求证:若p 2+q 2=2,则p +q ≤2.
[证明]假设p +q >2,
则p 2+q 2=12
[(p -q )2+(p +q )2] ≥12(p +q )2>12
×22=2, 即p 2+q 2
>2,这与题设矛盾.
因此假设不成立.即p +q ≤2成立. . .。