益思元学校高二数学常用逻辑用语复习讲义。
第二讲简单逻辑联结词、全称量词与存在量词。
知识盘点]一.逻辑联结词。
1.逻辑联结词:在数学中,有时会使用一些联结词,如或且非 .
2.“且”记作 ;“或”记作 ;“非”记作 .
3.命题,和的真假判断。
1)当都是真命题时,为真 ;为真 ;为假 .
2)当有一个是真命题时,为假 ;为真 .
3) 当都是假命题时,为假 ;为假 ;为真 .
上述语句可以描述为:对于而言“一假必假”;对于而言“一真必真”;对于而言“真假相反”。
可以用下表来判断:(即真值表)
二.全称量词与存在量词。
4.全称量词:短语所有每一个 、任意一个一切等都是在指定范围内,表示整体或全部的含义,在逻辑中通常叫做全称量词,用符号来表示;含有全称量词的命题,叫做全称命题 .
全称命题“对中任意一个,有成立”可用符号简记为 .
5.存在量词:短语有些至少有一个 、 有一个存在等表示个别或一部分的含义,在逻辑中通常叫做存在量词,用符号来表示;
含有存在量词的命题,叫做特称命题 .
存在命题“存在中一个,使成立” 可用符号简记为 .
6.含有一个量词的命题的否定:含有一个量词的全称命题的否定,有以下结论:
全称命题:,它的否定: ;即全称命题的否定是 .
含有一个量词的特称命题的否定,有以下结论:
全称命题:,它的否定: ;即全称命题的否定是 .
注意:全称量词:所有的,一切,全部,都,任意一个,每一个等; 存在量词:
存在一个,至少有一个,有个,某个,有的,有些等;全称命题p:m, p(x) 否定为 p: m, p(x)存在性命题p:
m, p(x) 否定为 p: m, p(x)
特别提醒]1.对逻辑联结词“或”“且”“非”的理解。
在集合部分中的学习的“并集”“交集”“补集”与逻辑联结词中的“或”“且”“非” 关系十分密切,对于理解逻辑联结词“或”“且”“非”很有用处:
1)“或”与日常生活中的用语“或”的意义不同,在日常生活用语中的“或”带有不可兼有的意思,而逻辑用语中的“或”可以同时兼有。对于逻辑用语“或”的理解我们可以借助于集合中的并集的概念:在或中的“或”是指 “”与“”中至少有一个成立,可以是“且”,也可以是“且”,也可以是“且”,逻辑用语中的“或”与并集中的“或”的含义是一样的;
2)对“且”的理解,可以联想到集合中的交集的概念:在且的“且”是指“”、都要满足的意思,即既要属于集合a,又要属于集合b;
3)对“非”的理解,可以联想到集合中的补集的概念:“非”有否定的意思,一个命题经过使用逻辑联结词“非”构成一个复合命题“非”,当为真时,非为假,当为假时,非为真。若将命题对应集合,则命题非就对应着集合在全集u中的补集;对于非的理解,还可以从字意上来理解,“非”本身就具有否定的意思,如“0.
5是非整数”是对命题“0.5是整数”进行否定而得出的新命题。一般地,写一个命题的否定,往往需要对正面叙述的词语进行否定。
2.由于全称命题的否定变为特称命题,而特称命题的否定变为全称命题,因此,可以通过“举反例”来否定一个全称命题。
基础闯关]1.在命题“方程的解是”中使用逻辑联结词的情况是(b)
a)没有使用逻辑联结词 (b)使用了逻辑联结词“或”
c)使用了逻辑联结词“且” (d)使用了逻辑联结词“非”
2.(2023年山东省实验中学)有下列四个命题,其中真命题有:
“若,则互为相反数”的逆命题;
“全等三角形的面积相等”的否命题;
“若,则有实根”的逆命题;
“不等边三角形的三个内角相等”的逆否命题c )
(a)①②bcd)③④
3.(2023年淄博统考)下列命题中是全称命题的是( d )
a)圆有内接四边形(b) (c)
d)若三角形的三边长分别为3,4,5,则这个三角形为直角三角形。
4.设a、b为两个集合,下列四个命题:
a b对任意 ②a b
③a bab ④a b存在。
其中真命题的序号是把符合要求的命题序号都填上)
5.(2023年济宁期未)写出命题:的否定 。
6.给出以下命题: ,有; ,使得; ,对,使。其中的假命题是 .
典例精析]例1.在一次模拟射击游戏中,小李连续射击了两次,设命题:“第一次射击中靶”,命题:“第二次射击中靶”,试用,及逻辑连结词“或”“且”“非”表示下列命题:
1)两次射击均中靶; (2)两次射击均未中靶;
3)两次射击恰好有一次中靶;(4)两次射击至少有一次中靶。
剖析]此题目是判断复合命题的形式,利用仔细分析命题的构成是解决此类题目的关键。
解](1)因为“两次射击均中靶”的意思是“第一次中靶”,“第二次中靶”同时发生了,所以需用逻辑联结词“且”,应为:“且”;
2)“两次射击均未中靶”说明“第一次射击中靶”这件事情没有发生,也就是发生了,且“第二次射击中靶”这件事情也没有发生,也就是发生了,并且是与同时发生的,故用逻辑联结词联结应为:“且”;
3)“两次射击恰好有一次中靶”有可能是“第一次中靶而第二次未中”,即“且”;也有可能是“第一次未中,而第二次射中”即“且”;从而原命题用逻辑联结词联结应为:“且,或且”;
4)“两次射击至少有一次中靶”即“第一次射中”或“第二次射中”应为“或”。
警示]逻辑联结词是用来联结命题的,利用逻辑联结词可以将几个简单命题组合成较为复杂的命题。
变式训练]1. 分别指出下列各命题的构成的“或” 、且”和“非”的形式。
1)是无理数,是实数;
3)8或6是30的约数;
4)矩形的对角线垂直平分。
例2.(05年西安市模拟)指出下列命题的真假。
1)命题“不等式没有实数解”; 2)命题“-1是偶数或奇数”;
3)命题“属于集合,也属于集合”;(4)命题“”
剖析]先找出逻辑联结词,再判定命题的真假。
解] (1)此命题为“非”的形式,其中:“不等式有实数解”,因为是该不等式的一个解,所以是真命题,即非是假命题,所以原命题是真命题。
2)此命题是“或”的形式,其中:“-1是偶数”,:1是奇数”,因为为假命题,为真命题,所以或是真命题,故原命题是真命题。
3)此命题是“且”的形式,其中:“属于集合”,:属于集合”,因为为假命题,为真命题,所以且是假命题,故原命题是假命题。
4)此命题是“非” 的形式,其中:“”因为为真命题,所以“非”为假命题,故原命题是假命题。
警示]为了正确判断含有逻辑联结词命题的真假,首先要确定命题的构成形式,再根据真值表判定所构成的新命题的真假。关于复合命题,要理解以下两点:当且仅当个复合命题中至少有一个真命题时,复合命题“”是真命题,简称为“一真必真”;当且仅当个复合命题中至少有一个假命题时,复合命题“”是假命题,简称为“一假必假”;复合命题“”的否定命题是“”;复合命题“”的否定是“”.
变式训练]2.判断下列复合命题的真假。
1)等腰三角形顶角的平分线平分底边并且垂直于底边;
2)方程的根是;
3)对所有的正实数,为正数,且<;
4)对于实数,若,则。
例3.(2023年华师附中)已知命题:方程在上有解;命题:只有一个实数满足不等式若命题是假命题,求的取值范围。
剖析]先将,化简,由“或”为真命题时推出的取值范围,而是假命题为其反面情况,进而求解。
解]由,得,显然,或。
故或,又“只有一个实数满足”即抛物线与轴只有一个交点,,或,命题“或”为真命题时,或。
命题“或”是假命题,的取值范围为或。
警示]本题涉及一元二次方程、一元二次不等式(组)、补集、“或”的复合问题,其实关于“或”与“且”这两类复合命题的判断与解答题目,在解答时只注意层层推进先将化简,然后根据题设条件推出所有的情况。
变式训练]3.已知命题不等式的解集为,命题是减函数,若或为真命题,且为假命题,求实数的取值范围。
例4.写出下列命题的否定,并判断真假。
1)所有的矩形都是平行四边形;(2)每一个素数都是奇数;
3)有些实数的绝对值是正数; (4)某些平行四边形是菱形。
剖析]首先弄清楚是全称命题还是特称命题,再针对不同的形式加以否定。对于(1)来说,其否命题是:“并非所有的矩形都是平行四边形”,也就是“存在一个矩形不是平行四边形”,它与“所有的矩形都不是平行四边形”有区别,前者是指“存在一个矩形不是平行四边形”,并不排除有其它的矩形是平行四边形的可能。
解](1)存在一个矩形不是平行四边形;假命题;
2)存在一个素数不是奇数;真命题;
3)所有的实数的绝对值都不是正数;假命题;
4)每一个平行四边形都不是菱形,假命题。
警示]要特别注意全称命题与特称命题的否定,简单全称命题及特称命题的否定,对于条件的否定仅否定全称量词及存在量词;一般来说,全称命题的否定变为特称命题,而特称命题的否定变为全称命题。
变式训练]4. 写出下列命题的否定。
1)自然数的平方是正数;
2)任何实数,它不是的根;
3)对于任意实数,同时存在实数,使;
4)有些质数是奇数。
例5.判断下列命题是全称命题还是特称命题,并判断其真假。
1)对数函数都是单调函数;(2)至少有一个整数,它既能被2整除,又能被5整除;
3)是无理数, x2是无理数;(4).
剖析]判断一个命题是全称命题还是特称命题,主要看命题中是否含有全称量词或特称量词,对于有的题目隐含了全称量词或特称量词,要注意对其进行改写来找到。对于(1)隐含了全称量词“任意的”,因此需要对其进行改写,(2)(3)(4)则从题目中可以看出全称量词与特称量词。
解](1)本题隐含了全称量词“任意的”,其实原命题应为:“任意的对数函数都是单调函数”,是全称命题,且为真命题;
2)命题中含有特称量词“至少有一个”,因此是特称命题,真命题;
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