简易逻辑
学习内容
1.命题,简单命题,复合命题的概念.
2.逻辑联结词的含义,能用“p或q”,“p且q”,“非p”的形式表示复合命题.
3.会判断命题的真假,掌握真值表.
4.掌握四种命题及其关系
5.反证法
6.掌握充要条件,理解并学会使用推出符号“”
7.会判断充要条件
学习重点:
1.命题:初中给命题下的定义是:判断一件事情的句子,叫做命题.而高中教科书中的定义是:可以判
断真假的语句叫做命题,说法不同,实质是一样的.语句是不是命题,关键在于能不能判断其真假,也就是
判断其是否成立,不能判断真假的语句,就不能叫命题.例如:“这是一棵大树”;“x<2”都不能叫命
题,由于“大树”没有界定,就不能判断“这是一棵大树”的真假.由于x是未知数,也不能判断“x<2”是
否成立.
2.逻辑联结词:“或”、“且”、“非”这些词叫做逻辑联结词,不含逻辑联结词的命题,叫做简单命
题.由简单命题与逻辑联结词构成的命题,叫做复合命题.
①逻辑中的“或”、“且”、“非”与日常用语中的“或”、“且”、“非”的意义是不尽相同的,要结
合真值表加以理解.另外,结合集合的并集、交集、补集来理解联结词,它们的定义分别用“或”、“且”
、“非”等联结词.
②对于复合命题的理解要注意“由简单命题与…”,其中我们只注意“联结词”,而不注意“命题”.如
x>2或x<-2就不是复合命题,因为它不是命题,因此,不要认为凡是含有联结词的语句就是复合命题.
③对于三个真值表可做如下理解
ⅰ)“非p”形式复合命题的真假与p的真假相反;
ⅱ)“p且q”形式复合命题当p与q同时为真时为真,其他情况时为假;
ⅲ)“p或q”形式复合命题当p与q同时为假时为假,其他情况时为真.真值表是我们判断真假命题的直
接依据.
3.四种命题
关于逆命题,否命题与逆否命题,也可以如下表述:
①交换原命题的条件和结论,所得的命题是逆命题
如,同位角相等,两条直线平行.它的逆命题就是两条直线平行,同位角相等.
②同时否定原命题的条件和结论,所得的命题是否命题,
如上例的否命题就是同位角不相等,两条直线不平行.
③交换原命题的条件和结论,并且同时否定,所得的命题是逆否命题.
如①例的逆否命题是两条直线不平行,同位角不相等.
4.四种命题之间的关系
互逆命题、互否命题与互为逆否命题都是说两个命题的关系,把其中一个命题叫做原命题时,另一个命
题就叫做原命题的逆命题、否命题与逆否命题.四种命题之间的关系如图所示
5.一个命题的真假与其他三个命题的真假有如下三条关系
①原命题为真,它的逆命题不一定为真
例如,原命题“若a=0,则ab=0”是真命题,它的逆命题“若ab=0,则a=0”是假命题.
②原命题为真,它的否命题不一定为真
例如,原命题“若a=0,则ab=0”是真命题,它的否命题“若a≠0,则ab≠0”是假命题.
③原命题为真,它的逆否命题一定为真
例如,原命题“若a=0,则ab=0”为真命题,它的逆否命题是“若ab≠0,则a≠0”是真命题.
6.反证法
①反证法的理论根据是:原命题为真,则它的逆否命题也为真.在直接证明原命题有困难时,就可转化
为证明它的逆否命题成立.
②用反证法证明命题的一般步骤是
第一步:假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立;
第二步:从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾:
第三步:由矛盾判定假设不正确,从而肯定命题的结论正确.
③一般地来说,在什么条件下(或问题中)想到用反证法来证明,下面提供几种情形作为参考.
第一,问题共计有n种情况,现要证明其中一种情况成立时,可想到用反证法证明把其他的n-1种情况都
排除,从而确定这种情况成立.
如,要证明两条直线相交,可用反证法证明这两条直线平行不成立,因为在同一平面内,两条直线的位
置关系是平行或相交,平行不成立,那么间接证明了两条直线相交;
第二,命题用否定形式叙述的,如证明2不是方程2x+1=0的根,可用反证法证明,假设2是方程2x+1=0的
根,则2×2+1应等于0,而2×2+1=5,产生矛盾,从而确定2不是方程2x+1=0的根成立;
第三,命题用“至少”的字样叙述时,可用反证法证明,如证明a≠b,b≠c至少有一个成立,那我们可
用反证法证明如下:假设a≠b,b≠c都不成立,即a=b且b=c,从这一条件出发推得矛盾,a=b,且b=c不成
立,因此,a≠b,b≠c至少有一个成立;
第四,当命题成立非常明显,要直接证明,所用的理论不少,但不容易说明白,而它的逆否命题易证,
如上面的例子,证明两条直线相交的依据几乎没有,而证明平行线有很多性质,易于推理,因此,用反证法
把证明两条直线相交问题转化到平行的性质.
7.充要条件
(1)对充要条件的理解
对于命题“若p则q”,即p是条件,q为结论.
①如果由pq,则p是q的充分条件
②如果由qp,则p是q的必要条件
③如果pq,则p是q的充要条件,q也是p的充要条件
如x>0是x2>0的充分条件;x2>0是x>0的必要条件;x≠0是x2>0的充要条件,x2>0也是x≠0的充要条件,
充要条件是相互的.
(2)充要条件的判断.
充要条件的判断主要以选择题形式出现,
如在△ABC中,A>B是a>b的 ( )
A.充分条件 B.必要条件
C.充要条件 D.非充分非必要条件 本题选(C)
①直接用充要条件定义判断
②借助四种命题之间的关系间接判断,如所给命题的条件不易判断,我们可以转化为判断它的逆否命题
的条件,因为原命题与其逆否命题是等价的,即同真或同假.反证法就是一种间接法.
例题分析:
第一阶梯
例1.分别指出下列复合命题的形式及构成它的简单命题:
①1既不是质数,也不是合数;
②0不是奇数;
③斜三角形的内角是锐角或是钝角.
解:①这个命题是p且q的形式,其中p:1不是质数;q:1不是合数
②这个命题是非p的形式,其中p:0是奇数
③这个命题是p或q的形式,其中p:斜三角的内角是锐角,q:斜三角形的内角是钝角.
反思回顾:在①中,p和q两个命题还是非p形式的.
例2. 选择题
1.“x>-1”是“x>1”的( )
2.“a>b”是“a2>b2”的( )
3.“a=b”是“ac=bc”的( )
4.“a>b”是“ac2>bc2”的( )
5.“a>b”是“a+c>b+c”的( )
6.“x>1”是“x>1”的( )
7.“x=1”是“x2-2x+1=0”的( )
8.“a>b,b>c”是“a>c”的( )
9.“x+5是无理数”是“x是无理数”的( )
10.“四个内角是直角”是“四边形是正方形的”( )
11.“直线和圆有一个公共点”是“直线与圆相切”的( )
12.“两个三角形面积相等”是“这两个三角形相似”的( )
13.“对角线相等的四边形”是“四边形是矩形”的( )
14.在△ABC中,“a>b”是“A>B”的( )
15.“同旁内角互补”是“两条直线平行”的( )
A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.非充分非必要条件
分析:
1.选B
2.由a>b a2>b2,如3>-5,而32<(-5)2 同理由a2>b2 a>b,如9<4,而-3<-2 所以选D
3.选A
4.选B
5.选C
6.选B
7.选C
13.选B
14.选C
15.选C
例3. 写出下列命题的逆命题,否命题,逆否命题,并判断这些命题的真假
①实数的平方为正实数
②若a>b,则b<a
提示:①原命题:若一个数是实数,则它的平方是一个正实数,为假,因为0的平方就不是正实数.
逆命题:若一个数平方为正实数,则这个数是实数,为真.
否命题:若一个数不是实数,则它的平方也不是一个正实数,为真.
逆否命题:若一个数的平方不是正实数,则它不是实数.为假.
②原命题:若a>b,则b<a,为真
逆命题:若b<a,则a>b,为真
否命题:若a≤b,则b≥a,为真
逆否命题:若b≥a,则a≤b,为真
第二阶梯
例1. 分别指出由下列各组命题构成的“p或q”,“p且q”,“非p”形式的复合命题的真假.
①p:3>3,q:3=3
②p:函数y=x2+3x+4的图象与x轴有公共点,q:方程x2+3x-4=0没有实根.
解:①∵p假q真,∴“p或q”为真,“p且q”为假,“非p”为真
②∵p假q假 ∴“p或q”为假,“p且q”为假,“非p”为真
反思回顾:解这类题关键是第一步确定命题p,q的真假,如果这一步弄错了,第二步根据真值表确定的
“p或q”,“p且q”,“非p”的真假就没有保障,因此,这两步都必须搞准确.
例2. 已知α是β的充要条件,S是γ的必要条件同时又是β的充分条件,试求α与γ的关系.
解:由已知得
③该命题为真,这是等式的性质
逆命题:若两个式子都乘以同一个数,所得结果相等,则这两个式子相等.为假,如把x和x2+1都乘以0
后相等,但x≠x2+1.
否命题:若两个式子不相等,则把它们都乘以同一个数,所得结果也不相等.为假.
逆否命题:若两个式子都乘以同一个数,所得的结果不相等,则这两个式子也不相等.为真.
④该命题为真
逆命题:若直线是圆的切线,则圆心到直线的距离等于半径.为真.
否命题:若圆心到直线的距离不等于半径,则该直线不是圆的切线.为真.
逆否命题:若直线不是圆的切线,则圆心到直线的距离不等于半径.为真.
⑤该命题为真
逆命题:若四边形是圆的内接四边形,则四边形的对角互补.为真
否命题:若四边形的对角不互补,则该四边形不是圆的内接四边形.为真逆否命题:若四边形不是圆的
内接四边形,则四边形的对角不互补.为真
⑥该命题为假,∵当b2-4ac<0时,二次方程ax2+bx+c=0没有实根.因此二次函数y=ax2+bx+c的图象与x
轴无公共点.
逆命题:若二次函次y=ax2+bx+c的图象与x轴有公共点,则b2-4ac<0.为假否命题:若二次函数y=ax2
+bx+c中,b2-4ac≥0,则该二次函数图象与x轴没有公共点.为假 逆否命题:若二次函数y=ax2+bx+c的图
象与x轴没有公共点,则b2-4ac≥0,为假
反思回顾:
1.写出一个命题的逆命题、否命题及逆否命题的关键是分清原命题的条件和结论,然后按定义来写.
2.在判断原命题及其逆命题,否命题以及逆否命题的真假时,要借助原命题与其逆否命题同真或同假,
逆命题与否命题同真或同假.
第三阶梯
例1.求证:在一个三角形内不可能有两个角是直角
已知:在△ABC中
求证:不可能有A=90°,B=90°
证明:假设有可能A=90°,B=90°则A+B+C=90°+90°+C>180°
这与A+B+C=180°矛盾 ∴假设错误,故三角形内不可能有两个角是直角.
反思回顾:这是采用否定叙述的命题,直接证明困难,不等式对于我们来说就不如等式问题容易理解和
运用,因此,用反证法把不等式问题转化为等式问题,从而问题得证
分析:假设弦AB、CD被P平分,连结OP后,可推出AB、CD都与OP垂直,则出现矛盾.
证明:假设弦AB、CD被P平分,由于P点一定不是圆心O,连结OP,根据垂径定理的推论,有OP⊥AB,
OP⊥CD,即过点P有两条直线与OP都垂直,这与垂线性质矛盾.所以,弦AB、CD不被P平分.
课后检测
A组
1、判断下列命题的真假
①3≥3;
②100或50是10的倍数;
③有两个角是锐角的三角形是锐角三角形;
④等腰三角形至少有两个内角相等.
2、把下列命题改写成“若p则q”的形式
①对顶角相等
②平行四边形的对角线相交于一点且互相平分
③偶数能被2整除
④二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),若判别式△>0,则方程有两个不等实根.
3. 判断下列各题的真假,真填T,假填F
①矩形的对角线互相平分( );
②0是最小的自然数( );
③0既不是奇数,也不是偶数( );
④三角形内角和等于180°( );
4、选择题
①a2-2ab+b2=0是a=b的( )
A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.非充分非必要条件
②x2=3x+4是的( )
A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.非充分非必要条件
③“在△ABC中,a2+b2=c2”是“△ABC为以C为斜边的直角三角形”的( )
A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.非充分非必要条件
答案:
1、解:①真 ②真 ③假,必须三个内角都是锐角 ④真.
2、解:①若两个角是对顶角,则这两个角相等.
②若四边形是平行四边形,则其对角线交于一点且互相平分.
③若一个数是偶数,则这个数能被2整除.
④若二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的判别式△>0,则该方程有两个不等实根.
3、解:①T ②T ③F ④T
4、解:①C ②B ③C
B组
1.a>b是a3>b3的( )
A.充分条件 B.必要条件
C.充要条件 D.非充分非必要条件
2.a2>b2是a>b的( )
A.充分条件 B.必要条件
C.充要条件 D.非充分非必要条件
3.“两个三角形的面积相等”是“两个三角形全等”的( )
A.充分条件 B.必要条件
C.充要条件 D.非充分非必要条件
4.“对应角相等”是“两个三角形相似”的( )
A.充分条件 B.必要条件
C.充要条件 D.非充分非必要条件
5.x=y,a=b是的( )
A.充分条件 B.必要条件
C.充要条件 D.非充分非必要条件
6.分别用“p或q”,“p且q”,“非p”填空
①“6是自然数且为偶数”是( )的形式,
②“1既是方程x2+2x-3=0的根,又是方程2x2+5x-8=0的根”是( )的形式;
③“方程x2+3x+2=0的根是-2或-1”是( )的形式.
7.指出下列复合命题的形式及其构成
①有一个角为锐角的三角形不是钝角三角形;
②6或9是3的倍数.
8.分别指出下列各组命题构成的“p或q”,“p且q”,“非p”形式的复合命题的真假
①p:π是有理数:q: π是实数 ②p:5>3,q:3>2
9.把下列命题写成“若p则q”的形式
①到圆心距离等于半径的点在圆上 ②两个有理数的商仍为有理数
10.用反证法证明:若a>b>0,则
11.求证:在同一平面内,和平行线中一条相交的直线,与另外一条也相交.
已知:直a∥b,直线c与a相交 求证:b与c相交
参考答案:
1.C 2.C 3.B 4.C 5.D 6.①p且q ②p且q ③p或q
7.提示:①这个命题是非p形式,其中p:有一个角为锐角的三角形是钝角三角形;
②这个命题是p或q的形式,其中p:6是3的倍数 q:9是3的倍数
8.提示:①∵p假,q真,∴“p或q”为真,“p且q为假,“非p”为真
②∵p真,q真,∴“p或q”为真,“p且q为真,“非p”为假
9.提示:
①若点到圆心的距离等于半径,则该点在圆上.
②若两个数是有理数,则它们的商仍为有理数
10.提示: ,则a=b或a<b,得出矛盾.
11.分析:这个结论非常明显,但要直接说明两条直线相交没什么依据.而在同一平面内,两条直线的位
置关系是平行或相交,对于平行线的理论依据较多,因此,用反证法证明.
证明:假设b∥c ∵a∥b ∴a∥c这与c,a相交矛盾 ∴b与c相交