(江苏专版)2020版高考数学一轮复习 第一章 集合与常用逻辑用语 第三节 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词学案(理)(含解析)

第三节 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词1.命题p∧q,p∨q,綈p的真假判断pqp∧qp∨q綈p真真真真假假假真假真假假假2.全称量词和存在量词量词名称常见量词符号表示全称量词所有、一切、任意、全部、每一个等存在量词存在一个、至少一个、有些、某些等3.全称命题和存在性命题名称形式 全称命题存在性命题结构对M中的任意一个x,有p(x)成立存在M中的一个x,使p(x)成立简记∀x∈M,p(x)∃x∈M,p(x)否定∃x∈M,綈p(x)∀x∈M,綈p(x)[小题体验]1.(2019·启东中学期末检测)在“綈p”,“p∧q”,“p∨q”形式的命题中,若“p∨q”为真,“p∧q”为假,“綈p”为真,则p,q的真假为p________,q________.解析:∵“p∨q”为真,∴p,q至少有一个为真.“p∧q”为假,∴p,q至少有一个为假,而“綈p”为真,∴p为假,q为真.答案:假 真2.(2019·盱眙中学检测)命题“存在实数x,使x>1”的否定是________________________.答案:对于任意的实数x,使得x≤13.已知命题p:对任意x∈R,总有2x>0;q:“x>1”是“x>2”的充分不必要条件,则下列命题:①p∨q;②綈p∧綈q;③綈p∨q;④p∧綈q.其中为真命题的序号是________.解析:由题设可知:p是真命题,q是假命题;所以綈p是假命题,綈q是真命题; 所以p∨q是真命题,綈p∧綈q是假命题,綈p∨q是假命题,p∧綈q是真命题,故①④正确.答案:①④1.注意命题所含的量词,对于量词有隐含的命题要结合命题的含义显现量词,再进行否定.2.注意“或”“且”的否定:“或”的否定为“且”,“且”的否定为“或”.[小题纠偏]1.命题“若ab=0,则a=0或b=0”,其否定为_____________________________.答案:若ab=0,则a≠0且b≠02.命题“全等三角形的面积一定都相等”的否定是________.解析:命题是省略量词的全称命题,所以其否定是:存在两个全等三角形的面积 不相等.答案:存在两个全等三角形的面积不相等 [题组练透]1.已知命题p:∀x∈R,log2(3x+1)≤0,则命题p的否定是“______________________”.答案:∃x∈R,log2(3x+1)>02.(2018·淮安期末)若“∃x∈,使得2x2-λx+1<0成立”是假命题,则实数λ的取值范围为________.解析:若“∃x∈,使得2x2-λx+1<0成立”是假命题,即“∃x∈,使得λ>2x+成立”是假命题,所以“∀x∈,都有λ≤2x+成立”是真命题.由x∈,得函数y=2x+≥2 =2,当且仅当x=时等号成立.所以λ≤2,即实数λ的取值范围为(-∞,2].答案:(-∞,2]3.已知函数f(x)=x+,g(x)=2x+a,若∀x1∈,∃x2∈[2,3],使得f(x1)≥g(x2),则实数a的取值范围是________.解析:由题意知,f(x)min≥g(x)min(x∈[2,3]),因为f(x)=x+,所以f′(x)=1-,所以f(x)在上单调递减,所以f(x)min=f(1)=5,又因为g(x)在[2,3]上的最小值为g(2)=4+a,所以5≥4+a,即a≤1.答案:(-∞,1]4.(2019·南通中学调研)已知命题p:“∀x∈[0,1],a≥ex”,命题q:“∃x∈R,x2+4x+a=0”,若命题“p∧q”是真命题,则实数a的取值范围是________.解析:若命题p:“∀x∈[0,1],a≥ex”为真命题,则a≥e;若命题q:“∃x∈R,x2+4x+a=0”为真命题,则Δ=16-4a≥0,即a≤4,所以若命题“p∧q”是真命题,则实数a的取值范围是[e,4].答案:[e,4][谨记通法]1.全称命题与存在性命题的否定(1)改写量词:确定命题所含量词的类型,省去量词的要结合命题的含义加上量词,再对量词进行改写.(2)否定结论:对原命题的结论进行否定.[提醒] 说明全称命题为假命题,只需给出一个反例;说明存在性命题为真命题,只需找出一个正例.2.由真假求参要转化含量词的命题的真假求参数取值问题,关键是根据量词等价转化相应的命题,一般要将其转化为恒成立或有解问题,进而根据相关知识确定对应条件. [典例引领](2019·泰州模拟)已知命题p1:函数y=2x-2-x在R上为增函数,p2:函数y=2x+2-x在R上为减函数,则在命题①p1∨p2;②p1∧p2;③(綈p1)∨p2;④p1∧(綈p2)中,真命题的序号是________.解析:因为y=2x在R上为增函数,y=2-x=x在R上为减函数,所以y=-2-x=-x在R上为增函数,所以y=2x-2-x在R上为增函数,故p1是真命题.y=2x+2-x在R上为减函数是错误的,故p2是假命题,所以①p1∨p2是真命题;②p1∧p2是假命题;③(綈p1)∧p2是假命题;④p1∧(綈p2)是真命题.答案:①④[由题悟法]判断含有逻辑联结词命题真假的2个步骤(1)先判断简单命题p,q的真假.(2)再根据真值表判断含有逻辑联结词命题的真假.[即时应用]1.(2018·启东期末)命题p:0∈N*,命题q:1∈Q,则“p或q”是________命题.(填“真”“假”)解析:命题p:0∈N*,为假命题;命题q:1∈Q,为真命题,则命题“p或q”为真命题.答案:真2.已知命题p:若x>y,则-x<-y;命题q:若x>y,则x2>y2.在命题①p∧q; ②p∨q;③p∧(綈q);④(綈p)∨q中,是真命题的序号是________.解析:由不等式的性质可知,命题p是真命题,命题q为假命题,故①p∧q为假命题;②p∨q为真命题;③綈q为真命题,则p∧(綈q)为真命题;④綈p为假命题,则(綈p)∨q为假命题.答案:②③ [典例引领](2019·无锡天一中学月考)已知命题p:∃m∈[-1,1],使不等式a2-5a+5≥m+2成立;命题q:x2+ax+2=0有两个负数根,若p∨q为真,p∧q为假,求实数a的取值范围.解:因为p∨q为真,p∧q为假,所以p,q一真一假.由题设知,对于命题p,因为m∈[-1,1],所以m+2∈[1,3],所以不等式a2-5a+5≥1成立,所以a2-5a+4≥0,解得a≤1或a≥4.对于命题q,因为x2+ax+2=0有两个负数根,所以所以a≥2.若p真q假,则a≤1;若p假q真,则2≤a<4,所以实数a的取值范围为(-∞,1]∪[2,4).[由题悟法]根据命题真假求参数范围的步骤(1)先根据题目条件,推出每一个命题的真假(有时不一定只有一种情况);(2)然后再求出每个命题是真命题时参数的取值范围;(3)最后根据每个命题的真假情况,求出参数的取值范围.[即时应用]1.(2018·江苏百校联盟联考)已知命题:“∃x∈[1,2],使x2+2x+a≥0”为真命题,则实数a的取值范围是________.解析:当x∈[1,2]时,x2+2x=(x+1)2-1是增函数,所以3≤x2+2x≤8,由题意得a+8≥0,所以a≥-8.答案:[-8,+∞)2.(2019·海门中学检测)已知命题p:∀x∈R,x2+1>0,命题q:∀x∈R,sin x+cos x<a,且p∧q为假命题,则实数a的取值范围为________.解析:由已知可得:命题p为真命题,∵p∧q为假命题,∴q为假命题.若q为真,则a>sin x+cos x对∀x∈R恒成立,∵sin x+cos x=2sin且正弦函数y=sin x的值域为[-1,1],∴sin x+cos x=2sin的最大值为2,∴a>2.∵q为假命题,∴a≤2,∴实数a的取值范围为(-∞,2].答案:(-∞,2]一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2019·南通中学高三检测)命题“∃x∈(0,+∞),ln x=x-1”的否定是“________________”.答案:∀x∈(0,+∞),ln x≠x-12.(2018·镇江模拟)已知命题p:函数y=ax+1+1(a>0且a≠1)的图象恒过点(-1,2);命题q:已知平面α∥平面β,则直线m∥α是直线m∥β的充要条件,则有下列命题:①p∧q;②(綈p)∧(綈q);③(綈p)∧q;④p∧(綈q).其中为真命题的序号是________.解析:由指数函数恒过点(0,1)知,函数y=ax+1+1是由y=ax先向左平移1个单位,再向上平移1个单位得到.所以函数y=ax+1+1恒过点(-1,2),故命题p为真命题;命题q:m与β的位置关系也可能是m⊆β,故q是假命题.所以p∧(綈q)为真命题.答案:④3.若“x∈[2,5]或x∈(-∞,1)∪(4,+∞)”是假命题,则x的取值范围是________.解析:根据题意得“x∉[2,5]且x∉(-∞,1)∪(4,+∞)”是真命题,所以解得1≤x<2,故x∈[1,2).答案:[1,2)4.已知函数f(x)=x2+mx+1,若命题“∃x>0,f(x)<0”为真,则m的取值范围是________.解析:因为函数f(x)=x2+mx+1的图象过点(0,1),若命题“∃x>0,f(x)<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轴有两个不同交点,所以解得m<-2,所以m的取值范围是(-∞,-2).答案:(-∞,-2)5.(2018·南京外国语学校模拟)已知命题p:∃x∈R,使tan x=1,命题q:x2-3x+2<0的解集是{x|1<x<2},给出下列结论:①命题“p∧q”是真命题;②命题“p∧綈q”是假命题;③命题“綈p∨q”是真命题;④命题“綈p∨綈q”是假命题.其中正确的是________.解析:命题p:∃x∈R,使tan x=1是真命题,命题q:x2-3x+2<0的解集是{x|1<x<2}也是真命题,所以,①命题“p∧q”是真命题;②命题“p∧綈q”是假命题;③命题“綈p∨q”是真命题;④命题“綈p∨綈q”是假命题.故①②③④均正确.答案:①②③④6.(2019·海门实验中学检测)命题p:∃x∈[-1,1],使得2x<a成立;命题q:∀x∈(0,+∞),不等式ax<x2+1恒成立.若命题p∧q为真,则实数a的取值范围为________.解析:由x∈[-1,1]可知,当x=-1时,2x取得最小值,若命题p:∃x∈[-1,1],使得2x<a成立为真,则a>.若命题q:∀x∈(0,+∞),不等式ax<x2+1恒成立为真,即∀x∈(0,+∞),a<x+恒成立为真,当x=1时,x+取最小值2,故a<2.因为命题p∧q为真,所以a∈.答案:二保高考,全练题型做到高考达标1.命题“∀n∈N*,f(n)∈N*且f(n)≤n”的否定形式是________________.解析:全称命题的否定为存在性命题,因此命题“∀n∈N*,f(n)∈N*且f(n)≤n”的否定形式是“∃n∈N*,f(n)∉N*或f(n)>n”.答案:∃n∈N*,f(n)∉N*或f(n)>n2.(2019·海安中学测试)若命题“∀x∈[1,2],x2-4ax+3a2≤0”是真命题,则实数a的取值范围是________.解析:令f(x)=x2-4ax+3a2,根据题意可得解得≤a≤1,所以实数a的取值范围是.答案:3.(2018·南通大学附中月考)已知命题p:“任意x∈[1,2],x2-a≥0”,命题q:“存在x∈R,使x2+2ax+2-a=0”.若命题“p∧q”是真命题,则实数a的取值范围是________.解析:由题意知,p:a≤1,q:a≤-2或a≥1.因为“p∧q”为真命题,所以p,q均为真命题,所以a≤-2或a=1.答案:(-∞,-2]∪{1}4.(2018·沙市区校级期中)函数f(x)=x3-12x+3,g(x)=3x-m,若对∀x1∈[-1,5],∃x2∈[0,2],f(x1)≥g(x2),则实数m的最小值是________.解析:由f′(x)=3x2-12,可得f(x)在区间[-1,2]上单调递减,在区间[2,5]上单调递增,∴f(x)min=f(2)=-13,∵g(x)=3x-m是增函数,∴g(x)min=1-m,要满足题意,只需f(x)min≥g(x)min即可,解得m≥14,故实数m的最小值是14.答案:145.已知p:|x-a|<4,q:(x-2)(3-x)>0,若綈p是綈q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是________.解析:由题意知p:a-4<x<a+4,q:2<x<3,因为“綈p”是“綈q”的充分不必要条件,所以q是p的充分不必要条件.所以或解得-1≤a≤6.答案:[-1,6]6.(2019·杨大附中月考)给出下列命题:①∀x∈N,x3>x2;②所有可以被5整除的整数,末位数字都是0;③∃x∈R,x2-x+1≤0;④存在一个四边形,它的对角线互相垂直.则上述命题的否定中,真命题的序号为________.解析:命题与命题的否定一真一假.①当x=0或1时,不等式不成立,所以①是假命题,①的否定是真命题;②可以被5整除的整数,末位数字是0或5,所以②是假命题, ②的否定是真命题;③x2-x+1=2+>0恒成立,所以③是假命题,③的否定是真命题;④是真命题,所以④的否定为假命题.答案:①②③7.命题p的否定是“对所有正数x,>x+1”,则命题p可写为________________________.解析:因为p是綈p的否定,所以只需将全称命题变为存在性命题,再对结论 否定即可.答案:∃x∈(0,+∞),≤x+18.若“∀x∈,m≤tan x+1”为真命题,则实数m的最大值为________.解析:由x∈,可得-1≤tan x≤1,所以0≤tan x+1≤2,因为∀x∈,m≤tan x+1,所以m≤0,所以实数m的最大值为0.答案:09.(2018·南京期末)已知m∈R,设命题p:∀x∈R,mx2+mx+1>0;命题q:函数f(x)=x3-3x2+m-1只有一个零点,则使“p∨q”为假命题的实数m的取值范围为________.解析:若p为真,当m=0时,符合题意;当m≠0时,则0<m<4,∴命题p为真时,0≤m<4.若q为真,由f(x)=x3-3x2+m-1,得f′(x)=3x2-6x,令f′(x)=0,得x=0或x=2.∴当x∈(-∞,0)∪(2,+∞)时,f′(x)>0;当x∈(0,2)时,f′(x)<0,∴f(x)的单调递增区间为(-∞,0),(2,+∞),单调递减区间为(0,2).∴f(x)的极大值为f(0)=m-1,极小值为f(2)=m-5.要使函数f(x)=x3-3x2+m-1只有一个零点,则m-1<0或m-5>0,解得m<1或m>5.∵“p∨q”为假命题,∴p为假,q为假,即解得4≤m≤5,故实数m的取值范围为[4,5].答案:[4,5]10.(2018·南京一中模拟)给出如下命题:①“a≤3”是“∃x∈[0,2],使x2-a≥0成立”的充分不必要条件;②命题“∀x∈(0,+∞),2x>1”的否定是“∃x∈(0,+∞),2x≤1”;③若“p∧q”为假命题,则p,q均为假命题.其中正确的命题是________.(填序号)解析:对于①,由∃x∈[0,2],使x2-a≥0成立,可得a≤4,因此为充分不必要条件,①正确;②显然正确;对于③,若“p且q”为假命题,则p,q中有一假命题即可,所以③错误.答案:①②11.已知命题p:函数y=lg(ax2+2x+a)的定义域为R;命题q:函数f(x)=2x2-ax在(-∞,1)上单调递减.(1)若“p∧綈q”为真命题,求实数a的取值范围;(2)设关于x的不等式(x-m)(x-m+2)<0的解集为A,命题p为真命题时,a的取值集合为B.若A∩B=A,求实数m的取值范围.解:(1)若p为真命题,则ax2+2x+a>0的解集为R,则a>0且4-4a2<0,解得a>1.若q为真命题,则≥1,即a≥4.因为“p∧綈q”为真命题,所以p为真命题且q为假命题,所以实数a的取值范围是(1,4).(2)解不等式(x-m)(x-m+2)<0,得m-2<x<m,即A=(m-2,m).由(1)知,B=(1,+∞).因为A∩B=A,则A⊆B,所以m-2≥1,即m≥3.故实数m的取值范围为[3,+∞). 12.设p:实数x满足x2-5ax+4a2<0(其中a>0),q:实数x满足2<x≤5.(1)若a=1,且p∧q为真,求实数x的取值范围;(2)若綈q是綈p的必要不充分条件,求实数a的取值范围.解:(1)当a=1时,x2-5x+4<0,解得1<x<4,即p为真时,实数x的取值范围是1<x<4.若p∧q为真,则p真且q真,所以实数x的取值范围是(2,4).(2)綈q是綈p的必要不充分条件,即p是q的必要不充分条件,设A={x|p(x)},B={x|q(x)},则BA,由x2-5ax+4a2<0得(x-4a)(x-a)<0,因为a>0,所以A=(a,4a),又B=(2,5],则a≤2且4a>5,解得<a≤2.所以实数a的取值范围为.13.(2019·启东检测)已知p:∃x∈(0,+∞),x2-2eln x≤m;q:函数y=x2-2mx+1有两个零点.(1)若p∨q为假命题,求实数m的取值范围;(2)若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数m的取值范围.解:若p为真,令f(x)=x2-2eln x,问题转化为求函数f(x)的最小值.f′(x)=2x-=,令f′(x)=0,解得x=,函数f(x)=x2-2eln x在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,故f(x)min=f()=0,故m≥0.若q为真,则Δ=4m2-4>0,解得m>1或m<-1.(1)若p∨q为假命题,则p,q均为假命题,即m<0且-1≤m≤1,所以实数m的取值范围为[-1,0).(2)若p∨q为真命题,p∧q为假命题,则p,q一真一假.若p真q假,则实数m满足即0≤m≤1;若p假q真,则实数m满足即m<-1.综上所述,实数m的取值范围为(-∞,-1)∪[0,1].三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2019·姜堰中学检测)设p:函数f(x)=x3-mx-1在区间[-1,1]上单调递减;q:方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆.如果p∨q为真命题,p∧q为假命题,则实数m的取值范围是________.解析:若p为真,由函数f(x)=x3-mx-1在区间[-1,1]上单调递减,得f′(x)=3x2-m≤0在区间[-1,1]上恒成立,即m≥3x2,当-1≤x≤1时,3x2≤3,则m≥3;若q为真,由方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,得解得1<m<5.如果p∨q为真命题,p∧q为假命题,则p,q一真一假,若p真q假,则得m≥5;若p假q真,则得1<m<3,综上,实数m的取值范围是(1,3)∪[5,+∞).答案:(1,3)∪[5,+∞)2.(2018·宿迁中学月考)已知命题p:∃x∈R,mx2+2≤0,q:∀x∈R,x2-2mx+1>0,若p∨q为假命题,则实数m的取值范围是________.解析:因为p∨q为假命题,所以p,q都是假命题.由p:∃x∈R,mx2+2≤0为假命题,得綈p:∀x∈R,mx2+2>0为真命题,所以m≥0.由q:∀x∈R,x2-2mx+1>0为假命题,得綈q:∃x∈R,x2-2mx+1≤0为真命题,所以Δ=(-2m)2-4≥0,解得m≤-1或m≥1.综上,可得m≥1.答案:[1,+∞)命题点一 集合及其运算1.(2017·江苏高考)已知集合A={1,2},B={a,a2+3}.若A∩B={1},则实数a的值为________.解析:因为a2+3≥3,所以由A∩B={1},得a=1,即实数a的值为1.答案:12.(2016·江苏高考)已知集合A={-1,2,3,6},B={x|-2<x<3},则A∩B=________.解析:在集合A中满足集合B中条件的元素有-1,2两个,故A∩B={-1,2}.答案:{-1,2}3.(2015·江苏高考)已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},则集合A∪B中元素的个数为________.解析:因为A={1,2,3},B={2,4,5},所以A∪B={1,2,3,4,5},所以A∪B中元素个数为5.答案:54.(2018·浙江高考改编)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则∁UA=________.解析:∵U={1,2,3,4,5},A={1,3},∴∁UA={2,4,5}.答案:{2,4,5}5.(2018·北京高考改编)已知集合A={x||x|<2},B={-2,0,1,2},则A∩B=________.解析:∵A={x||x|<2}={x|-2<x<2},B={-2,0,1,2},∴A∩B={0,1}.答案:{0,1}6.(2018·全国卷Ⅰ改编)已知集合A={0,2},B={-2,-1,0,1,2},则A∩B=________.解析:A∩B={0,2}∩{-2,-1,0,1,2}={0,2}.答案:{0,2}命题点二 充分条件与必要条件1.(2017·浙江高考改编)已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,则“d>0”是“S4+S6>2S5”的________条件.解析:因为{an}为等差数列,所以S4+S6=4a1+6d+6a1+15d=10a1+21d,2S5=10a1+20d,S4+S6-2S5=d,所以d>0⇔S4+S6>2S5.答案:充要2.(2018·天津高考改编)设x∈R,则“x3>8”是“|x|>2”的________条件.解析:由x3>8⇒x>2⇒|x|>2,反之不成立,故“x3>8”是“|x|>2”的充分不必要条件.答案:充分不必要3.(2018·天津高考改编)设x∈R,则“<”是“x3<1”的________条件.解析:由<,得0<x<1,则0<x3<1,即“<”⇒“x3<1”;由x3<1,得x<1,当x≤0时,≥,即“x3<1” “<”.所以“<”是“x3<1”的充分不必要条件.答案:充分不必要4.(2016·上海高考)设a∈R,则“a>1”是“a2>1”的____条件.解析:由a>1可得a2>1,由a2>1可得a>1或a<-1.所以“a>1”是“a2>1”的充分不必要条件.答案:充分不必要5.(2016·天津高考改编)设{an}是首项为正数的等比数列,公比为q,则“q<0”是“对任意的正整数n,a2n-1+a2n<0”的________条件.解析:设数列{an}的首项为a1,则a2n-1+a2n=a1q2n-2+a1q2n-1=a1q2n-2(1+q)<0,即q<-1,故q<0是q<-1的必要不充分条件.答案:必要不充分命题点三 命题及其真假性1.(2012·全国卷)下面是关于复数z=的四个命题:p1:|z|=2,p2:z2=2i,p3:z的共轭复数为1+i,p4:z的虚部为-1.其中的真命题为________.解析:因为复数z==-1-i,所以|z|=,z2=(-1-i)2=(1+i)2=2i,z的共轭复数为-1+i,z的虚部为-1,综上可知p2,p4是真命题.答案:p2,p42.(2015·山东高考改编)设m∈R,命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是________.解析:根据逆否命题的定义,命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是“若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0”.答案:若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0命题点四 全称量词和存在量词1.(2015·全国卷Ⅰ改编)设命题p:∃n∈N,n2>2n,则綈p为________.解析:因为“∃x∈M,p(x)”的否定是“∀x∈M,綈p(x)”,所以命题“∃n∈N,n2>2n”的否定是“∀n∈N,n2≤2n”.答案:∀n∈N,n2≤2n2.(2016·浙江高考改编)命题“∀x∈R,∃n∈N*,使得n≥x2”的否定形式是________.解析:由于存在性命题的否定形式是全称命题,全称命题的否定形式是存在性命题,所以“∀x∈R,∃n∈N*,使得n≥x2”的否定形式为“∃x∈R,∀n∈N*,使得n<x2”.答案:∃x∈R,∀n∈N*,使得n<x23.(2015·山东高考)若“∀x∈,tan x≤m”是真命题,则实数m的最小值为________.解析:由题意,原命题等价于tan x≤m在区间上恒成立,即y=tan x在上的最大值小于或等于m,又y=tan x在上的最大值为1,所以m≥1,即m的最小值为1.答案:115。