高二理科数学暑期讲义第1讲简易逻辑.pdf
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1、第1讲简易逻辑 教师备案 本讲侧重于将简易逻辑中的概念与原理讲明白,对于讲解概念涉及到的其它数学背景知识尽量选择简单的,以集合、方程与不等式为主,绕开了学生不太熟悉的向量与三角函数等知识.对于一些比较复杂的问题,我们留到同步去讲,比如命题的否定与否命题之间的区别、对充要条件的转化等.考点1:命题命题是个到处可以见到的字眼,语文上有命题作文,会评价一篇作文命题新颖等等;北大门卫会询问每个进入北大的人的三大终极哲学命题:你是谁?你从哪里来?你要到哪里去?这些命题都不是数学意义上的命题.在逻辑中最重要的是二元判断,即对真假的判断,而二元判断的最小承载单位就是命题,这里的真假一般来说是指客观的可以判断
2、的真假,不依赖于主观的判断.数学上的命题就是指可以判断真假的陈述句:如明天会下雨:有理数一定是实数;白马非马;人不可能两次踏进同一条河流;女生爱逛街等等都是命题.知识点睛1.命题:用国言、符号或式子表达的,能够判断真假的语句叫做命题,一般可以用一个小写英文字母表示,如p,q,r,.其中判断为真的命题叫做真命题,判断为假的命题叫做假命题.教师备案1.含有变量X的语句,可以用符号p(x),式X)等表示,这类语句无法判断真假,不是命题.又称为开句或条件命题.当赋予变量X某个值或一定的条件时,这些含有变量的语句就变成命题了,如p(x):2 x+6是正数,不是命题;p(-5):2x(-5)+6是正数.是
3、命题;对任意实数x,2x+6是正数,是命题.2.一般来说,命题是陈述句,祈使句与疑问句都不是命题.例:下 面 是 命 题 的 有.求证:G是无理数:(2)X2+4X+40:你是高一的学生吗?一个正整数不是质数就是合数.解:祈使句,不是命题.不是命题:加上若x e R,则2+4+4 0,就是命题了.是疑问句,不涉及真假,不是命题.是假命题,正整数1既不是质数,也不是合数.甘 经 典 精 讲【例1】判断下列命题的真假.两个无理数的乘积一定是无理数;(2)若 4。8,则 A 8#A;(3)若加 1,则方程V-2+/=0无实数根:(4)已知 a,6,c,d e R,若a 声 c 且Z?fd,则 a+w
4、c+d;(5)已知a,e R,若a w l或人工1,则一+S一1)2片0.【解析】假 命 题;真 命 题:真 命 题;(4)假命题;真命题.命题分类及量词引入对命题可以有各种形式的分类,按照结构分类命题可以分成简单命题与复合命题.其中简单命题只有六种形式:所 有 的S是P:所有的S不是P:有的S是P;有的S不是P.a(或某个S)是P;a(或某个S)不是P;其中与是单称命题;与是全称命题,陈述某集合所有元素都具有某种性质;与是特称命题(又称存在性命题),陈述某集合中有(存在)一些元素具有某性质.全称命题与特称命题都有特定的量词全称量词与存在量词.表示“所有”的量词是全称量词,用符号V表示(英文单
5、词any的首字母倒着写);表示“有的”的量词是存在量词,并用符号三表示(英文单词exist的首字母倒着写).考点2:量词知识点睛1.全称量词:短语“所有”、一切”、每一个”,在陈述中表示所述事物的全体,逻辑中通常叫做全称量词,并用符号 V”表示.全称命题:含有全称量词的命题.如:一切反动派都是纸老虎;每一个人都是独一无二的;所有的矩形都是正方形.全称命题的符号:对集合 中所有x,p(x)“记为:V xeM ,p(x).其中p(x)表示含有变量x的语句,如x 0,1+1 =0等.如:Vxe R x2+1 0;Vx0,=x.教师备案只要是表示全体的量词,不管怎么叙述,都是全称量词.省略量词的如果是
6、对某一群体进行描述的,一般都是全称命题.如山下的女人是老虎、人应该好好学习、实数的平方非负等等.22.存在量词:短语“有一个”、“有些”、,至少有一个,在陈述中表示所述事件的个体或部分,逻辑中通常叫做存在量词,并用符号 勺”表示.存在性命题:含有存在量词的命题就叫做存在性命题,又叫特称命题.如:有些人活着,他已经死了;至少有一种鱼不是用腮呼吸的.存在性命题的符号:“存在集合M中的元素x,q(x)”记为:H r e M ,q(x).如:3 x 0,x2 x ;3 x,y e R.(x-1)2+(y-l)2=0 .教师备案 注意数学中的“有一些”、有些”只表示存在,不表示“多于一”.如有些实数没有
7、倒数是真命题,虽然只有一个数零没有倒数.j 经典精讲【铺垫】用 量 词 符 号 表 示 下 列 命 题,并判断下列命题的真假.存在一对实数4,6,使4+b 0成立;有 理 数X的平方仍为有理数;实 数的平方大于0.【解析】加eR,a2+b 0:假命题.【例2】判断下列命题是全称命题还是存在性命题,并判断真假.(1)xeR时,2 x +l是整数;对 所 有 的 实 数x,x 3;单位向量都相等;(4)末位是0的整数,可以被2整除;角平分线上的点到这个角的两边的距离相等;对 任意一个整数x,2/+1为奇数;有的实数是无限不循环小数;(8)有些三角形不是等腰三角形;(9)有的菱形是正方形.【解析】(
8、1)是全称命题,是存在性命题,是真命题,是假命题.提高班学案I【拓1】命题“V x e R,+恒成立 是假命题,则实数a的取值范围是()A.a 0或a 3 B.“W 0或a N 3 C.a 3 D.0 a 0成立;(4)对任意实数无,y,有f+y 2 y_l成立.【解析】全 称 命 题,假命题;存 在 性 命 题,真命题;存 在 性 命 题,真命题;(4)全称命题,真命题.复合命题上一节我们说过简单命题只有六种形式,简单命题是指不包含其他命题作为其组成部分的命题,即在结构上不能再分解出其他命题的命题.它可以分成两类,一类是性质命题,如:金属是导电的;有些花是红的:所有的自然数都是非负数:另一类
9、是关系命题,这类命题不限于一个主项,谓项反映的是主动之间存在的关系,如:武汉位于北京与长沙之间;张三和李四是同学;所有的单位向量模长都相等;简单命题的真假判断不能依靠命题逻辑推理,只能依据客观事实或生活经验自行判断.通过一些联结词把一些简单命题组成为更复合的命题,在日常语言中,这类联结词有:并且,然后,不但而且,虽然但是,既不也不;或者或者,也许也许,要么要么;如果那么,只要就,一旦就,只有才,不就不,除非;(4)当且仅当,如果那么并且只有才;并非,并不是.因为它们联结的是命题,故我们称它们为命题联结词,也称为逻辑联结词.为简单起见,我们用“且”作为第一类联结词的代表,用“或”作为第二类联结词
10、的代表;用“如 果(或 若)则”作为第三类联结词的代表;用“当且仅当”作为第四类联结词的代表;用“非”表示第五类联结词的代表.通过这些联结词,我们可以由一个个命题,如“樱桃红了”、“芭蕉绿了”,组成更复合的命题,例如:樱桃红了并且芭蕉绿了.樱桃红了或者芭蕉绿了.如果樱桃红了,那么芭蕉绿了.只有樱桃红了,才芭蕉绿了.樱才光红了,当且仅当,芭蕉绿了.并非樱桃红了.我们先看对应的逻辑联结词,下一板块我们再学习对应的命题的四种命题形式:最后我们看对应的充要条件的相关知识.1.2逻里关竺了考点3:逻辑联结词知识点睛“且”的引入4看下面的命题:鲁迅既是文学家,又是思想家.天下雨,路又滑.他大发一通脾气,然
11、后气冲冲地走了.李逵不但没有跪下,反而把腰杆挺得更直.这些分别表示并列、承接、转折、递进关系的复合命题,都被称为联言命题,有时,在自然语言中,表示对偶、对比、排比关系的句子也常常省略掉联结词,如:红了樱桃,绿了芭蕉;鸟宿池边树,僧敲月下门;富贵不能淫,贫贱不能移,威武不能屈.这些都是自然语言中的联言命题.我们把“且二 看作它的标准表示形式,并称,q为支命题.对于两个命题,q,用“且”联结起来,就得到一个新的命题,记为八g,读作“p且(?”.在自然语言中,联言命题表达了支命题之间在内容、意义、甚至语气上的相互关联,逻辑不能处理这些相互关联,只研究支命题与复合命题在真假方面的相互关联.对于联言命题
12、,只有它的各个支命题都是真的,它本身才是真的;如果有一个支命题为假,则联言命题为假.即只有p,q都是真命题时,才 是真命题.只要,夕中有假命题,就是假命题.例如:小张既高又胖,只有在小张高和小张胖都真的情况下才是真的,在其余情况下都是假的.一、逻辑联结词:且(A)、或(V)、非().1.且:用逻辑联结词“且“把命题p和q联结起来,就得到一个新命题,记作读作“p且4”.可以用“且 定义集合的交集:A B=X|(X CA)A(X WB).教师备案 逻辑联结词“且 是由日常语言中的“并且“、“及与“和“抽象出来的,但含义并不完全相同.在日常语言中,这些联结词联结起来的语句中,明显为假的支语句会被排斥
13、,而且往往它的顺序是不能随意颠倒的,而且常常有一些联系,如“他获得了奥运会的金牌,并且参加了奥运会”在逻辑上可接受的命题,但它对日常思维来说却是不恰当的.同样地,“他参加了亚运会,并且雪是白的”在逻辑上可以为真,但是在日常生活中不会被使用.如果被使用起来,往往蕴含深意.有一个故事说的是德国诗人海涅,他因为是犹太人,在当时常常遭人耻笑和攻击.一次,一位学者对他说:“我最近刚从塔希提岛旅行回来,你猜最使我惊讶的是什么?这个岛上既没有犹太人,也没有驴子!”海涅立即回敬道:“我俩一起到那岛上去,那就既有犹太人,又有驴子了!”“或”的引入看下面的命题:一个三角形,要么是直角三角形,要么是斜三角形.不是老
14、虎吃掉武松,就是武松打死老虎.艺术作品质量差,也许由于内容不好,也许由于形式不好.小张学习成绩不理想或因学习方法不对,或因不努力.病人或失业者可以停付保险费.这些命题是借助或者”这类联结词联结两个支命题,称为选言命题.选言命题分为相容选言命题和不相容选言命题两类.如上面的是不相容选言命题,两 个 支 命 题(又称选言支)互相排斥,不能同时为真,且二者必居其一.是相容选言命题,至少有一种存在,也可以同时存在.在数学上,我们研究相容选言命题,各个选言支并不相互排斥,可以同时为真.只要有一个选言支为真,相容选言命题就为真;如果所有选言支都假,则相容选言命题为假.对于两个命题p,q,用“或 联结起来,
15、就得到一个选言命题,记为p 7 q,读作“p或4”.如 果/?,q两个命题中,至少有一个是真命题(包括:0对g错,p错q对,对g对),则 p v q是 真 命 题.如 果pvq是假命题,则/?,q一定都是假命题.如:自然数x或者是偶数或者是奇数.只有在自然数x既不是偶数与不是奇数的情况下才是假的.所以这个命题一定是恒真的.2.或:用逻辑联结词“或”把命题p 或q 联结起来,就得到一个新命题,记作p y q,读作“p 或 小,可以用“或 定义集合的并集:A3 8=x|(xe A)v(xeB).“非”的引入除了联言命题与选言命题外,还有一类命题称之为负命题,是由否定一个命题而得到的命题.用联结词(
16、读作“非”或“否定”)表示,对命题p的否定记作f .“非”的意义是由日常语言中的“不是”、“全盘否定”、”问题的反面”等抽象而来.非命题满足:(1)与一/7的真假性一定不同.真,则一/?假;假,则一/,真.(2)T r P)=P 成立,即双重否定等于肯定.如:他不可能不是师哥,意思是他是帅哥.例:命 题 表 示:甲是帅哥;则一/表示:甲不是帅哥:命题:所有的男人都很勇敢;力:不是所有男人都很勇敢,也就是有些男人不勇敢.命题:不 是 所 有 的 牛 奶 都 叫 特 仑 苏.:所有牛奶都叫特仑苏.3.非:一般地,对命题加以否定,就得到一个新的命题,记作二巳,读作“非 p”或 p 的否定可以用 非
17、来定义集合A在全集U 中的补集:6A =xeU|T_reA)=xeU|xA.4.不含逻辑联结词的命题称为简单命题,含有逻辑联结词的命题称为复合命题.教师备案 1.复合命题的真假判断有真值表如下:PQP 2p q真真真真假真假假真假假真假真真假假假假真2.常用的下面词语与它的否定词:正面词语等于大于小于是都是都不是至少有一个至多有一个否定不等于不大于不小于不是不都是至少有一个是一个也没有至少有两个3.对联言命题与选言命题的否定我们放到同步再讲.二、全称命题与存在性命题的否定:1.存在性命题的否定:存在性命题 p:BxeA,p(x);它的否定是力:V x e A,p(x).将存在量词变为全称量词,
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