5、},則N中元素的個數(shù)為( )
A.9 B.6 C.4 D.2
【解析】 由題意知(0,0),(1,0),(1,1),(2,0)符合,選C.
【探究點二 四種命題和充要條件的判斷】
例2 (1)已知a,b,c∈R,命題“若a+b+c=3,則a2+b2+c2≥3”的否命題是( )
A.若a+b+c≠3,則a2+b2+c2<3 B.若a+b+c=3,則a2+b2+c2<3
C.若a+b+c≠3,則a2+b2+c2≥3 D.若a2+b2+c2≥3,則a+b+c=3
(2)對于函數(shù)y=f(x),x∈R,“y=|f(x)|的圖象關(guān)于y軸對稱”是“y=f(x)是奇
6、函數(shù)”的( )
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【解析】 (1)命題的否命題是原命題的條件與結(jié)論分別否定后組成的命題,所以選擇A。 (2)由判定充要條件方法之一——定義法知,由“y=f(x)是奇函數(shù)”可以推出“y=|f(x)|的圖象關(guān)于y軸對稱”,反過來,逆推不成立,所以選B.
【點評】 一個命題的否命題、逆命題、逆否命題是根據(jù)原命題適當(dāng)變更條件和結(jié)論后得到的形式上的命題,解這類試題時要注意對于一些關(guān)鍵詞的否定,如本題中等于的否定是不等于,而不是單純的大于、也不是單純的小于;進行充要條件判斷實際上就是判斷兩個
7、命題的真假,這里要注意斷定一個命題為真需要進行證明,斷定一個命題為假只要舉一個反例即可.
【探究點三 邏輯聯(lián)結(jié)詞、量詞和命題的否定】
例3 (1)[2011·北京卷] 若p是真命題,q是假命題,則( )
A.p∧q是真命題 B.p∨q是假命題
C.p是真命題 D.q是真命題
(2)[2011·安徽卷] 命題“所有能被2整除的整數(shù)都是偶數(shù)”的否定是( )
A.所有不能被2整除的整數(shù)都是偶數(shù)
B.所有能被2整除的整數(shù)都不是偶數(shù)
C.存在一個不能被2整除的整數(shù)是偶數(shù)
D.存在一個能被2整除的整數(shù)不是偶數(shù)
【解析】 (1)p是真命題,則綈p是假命題;q是假命題,
8、則綈q是真命題,故應(yīng)選D. (2)本題是一個全稱命題,其否定是特稱命題,同時將命題的結(jié)論進行否定,答案為D.
【點評】 (1)“或”“且”聯(lián)結(jié)兩個命題,這兩個命題的真假確定了“或”命題和“且”命題的真假,其中“或”命題是一真即真,“且”命題是一假即假,“非”是對一個命題的否定,命題與其“非”命題一真一假;(2)否定一個命題就是否定這個命題的結(jié)論,即推翻這個命題,這與寫出一個命題的否命題是不同的.一個命題的否命題,是否定條件和結(jié)論后的形式上的命題,如本題中我們把命題改寫為“已知n為任意整數(shù),若n能被2整除,則n是偶數(shù)”,其否命題是“已知n為任意整數(shù),若n不能被2整除,則n不是偶數(shù)”,顯然這個
9、命題是真命題,但這個命題的否定是假命題.
【變式題】:有四個關(guān)于不等式的命題:p1:?x0∈R, +x0+1>0;
p2:?x0,y0∈R,+-4x0-2y0+6<0;p3:?x,y∈R+,≤;
p4:?x,y∈R,x3+y3≥x2y+xy2.其中真命題是( )
A.p1,p4 B.p2,p4 C.p1,p3 D.p2,p3
【解析】 x2+x+1=2+>0,命題p1正確;x2+y2-4x-2y+6=(x-2)2+(y-1)2+1>0,命題p2不正確;≤=≤,命題p3正確;x3+y3-x2y-xy2=(x+y) (x-y)2,當(dāng)x+y<0時,不等式不成
10、立,故命題p4不正確.故正確選項為C.
【創(chuàng)新鏈接1 集合中的新定義問題】
以集合為背景的新定義問題,歷來是高考命題創(chuàng)新型試題的一個熱點,常見的命題形式有新概念、新法則、新運算等,這類試題中集合只是基本的依托,考查的是考生創(chuàng)造性解決問題的能力.
求解集合中的新定義問題,主要抓兩點:(1)緊扣新定義.首先分析新定義的特點,把新定義所敘述的問題的本質(zhì)弄清楚,并能夠應(yīng)用到具體的解題過程之中,這是破解新定義型集合問題難點的關(guān)鍵所在;(2)用好集合的性質(zhì).集合的性質(zhì)(概念、元素的性質(zhì)、運算性質(zhì)等)是破解新定義型集合問題的基礎(chǔ),也是突破口,在解題時要善于從試題中發(fā)現(xiàn)可以使用集合性質(zhì)的一些因素,在
11、關(guān)鍵之處用好集合的性質(zhì).
例4 [2011·廣東卷] 設(shè)S是整數(shù)集Z的非空子集,如果?a,b∈S,有ab∈S,則稱S關(guān)于數(shù)的乘法是封閉的,若T,V是Z的兩個不相交的非空子集,T∪V=Z,且?a,b,c∈T,有abc∈T;?x,y,z∈V,有xyz∈V,則下列結(jié)論恒成立的是( )
A.T,V中至少有一個關(guān)于乘法是封閉的
B.T,V中至多有一個關(guān)于乘法是封閉的
C.T,V中有且只有一個關(guān)于乘法是封閉的
D.T,V中每一個關(guān)于乘法都是封閉的
【分析】 根據(jù)新定義,就是要判斷“?a,b∈T,有ab∈T”,“?x,y∈V,有xy∈V”這兩個全稱命題的真假.
【解析】 A T全部是偶數(shù),V
12、全部是奇數(shù),那么T,V對乘法是封閉的,但如果T是全部偶數(shù)和1,3,那么此時T,V都符合題目要求,但是在V里面,任意取的數(shù)是-1和-3,那么相乘等于3,而V里面沒有3,所以V對乘法不封閉.排除B、C、D選項,所以“至少一個”是對的.
【點評】 集合的創(chuàng)新問題,通常需要弄清題目給出的新定義、新概念、新法則與教材上的知識間的聯(lián)系,將新的定義、概念、法則轉(zhuǎn)化為“常規(guī)數(shù)學(xué)”問題,然后求解.
【變式題】:
(1)[2011·福建卷] 在整數(shù)集Z中,被5除所得余數(shù)為k的所有整數(shù)組成一個“類”,記為[k],即[k]={5n+k|n∈Z},k=0,1,2,3,4.給出如下四個結(jié)論:
①2011∈[1
13、];②-3∈[3];③Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4];
④“整數(shù)a,b屬于同一‘類’”的充要條件是“a-b∈[0]”.其中,正確結(jié)論的個數(shù)是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)設(shè)S是至少含有兩個元素的集合,在S上定義了一個二元運算“*”(即對任意的a,b∈S,對于有序元素對(a,b),在S中有唯一確定的元素a*b與之對應(yīng)).若對任意的a,b∈S,有a*(b*a)=b,則對任意的a,b∈S,下列等式中不恒成立的是( )
A.(a*b)*a=a B.[a*(b*a)]*(a*b)=a
C.b*(b*b)=b D.(a
14、*b)*[b*(a*b)]=b
【解析】 (1)因為2011=5×402+1,則2011∈[1],結(jié)論①正確;因為-3=5×(-1)+2,則-3∈[2],結(jié)論②不正確;因為所有的整數(shù)被5除的余數(shù)為0,1,2,3,4五類,則Z=[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4],結(jié)論③正確;若整數(shù)a,b屬于同一“類”[k],可設(shè)a=5n1+k,b=5n2+k(n1,n2∈Z),則a-b=5(n1-n2)∈[0];反之,若a-b∈[0],可設(shè)a=5n1+k1,b=5n2+k2(n1,n2∈Z),則a-b=5(n1-n2)+(k1-k2)∈[0];
∴k1=k2,則整數(shù)a,b屬于同一“類”,結(jié)論④正確,故選
15、C.
(2)選項B中,[a*(b*a)]*(a*b)=b*(a*b)=a,成立;選項C中,b*(b*b)=b,成立;選項D中,把(a*b)看做一個整體,記為c,則(a*b)*[b*(a*b)]=c*(b*c)=b,成立,故只有選項A中的結(jié)論不恒成立.
規(guī)律技巧提煉
1.解答集合有關(guān)問題,首先正確理解集合的意義,準(zhǔn)確地化簡集合是關(guān)鍵.其次關(guān)注元素的互異性,空集是任何集合的子集等問題,關(guān)于不等式的解集、抽象集合問題,要借助數(shù)軸和韋恩圖加以解決.
2.一個命題的真假與它的否命題的真假沒有必然的聯(lián)系,但一個命題與這個命題的否定是互相對立、一真一假的.
3.判斷充要條件的方法,一是結(jié)合充要條件
16、的定義;二是根據(jù)充要條件與集合之間的對應(yīng)關(guān)系,把命題對應(yīng)的元素用集合表示出來,根據(jù)集合之間的包含關(guān)系進行判斷,在以否定形式給出的充要條件判斷中可以使用命題的等價轉(zhuǎn)化方法.
4.含有邏輯聯(lián)結(jié)詞的命題的真假是由其中的基本命題決定的,這類試題首先把其中的基本命題的真假判斷準(zhǔn)確,再根據(jù)邏輯聯(lián)結(jié)詞的含義進行判斷.
5.特稱命題的否定是全稱命題、全稱命題的否定是特稱命題.
【教師備用例題】
選理由:例1是對本講例2的一個補充,即判斷充要條件定義外還可以根據(jù)等價轉(zhuǎn)化的方法進行;例2是對“且”命題的否定,由于其位置不突出我們在正文中沒有給出;例3為一個新定義試題,雖然是2010年的高考試題,但這個
17、題和正文例題4及其變式可以形成對集合中新定義試題的一個題組訓(xùn)練,達到一個較好的效果.
例1 “α≠β”是“sinα≠sinβ”的( )
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【解析】 B 方法1:由于α=2π+β時,α≠β,但此時sinα=sinβ,故條件是不充分的;由于sinα≠sinβ時,如果α=β,則sinα=sinβ,故由sinα≠sinβ?α≠β,故條件是必要的.
方法2:命題“若α≠β,則sinα≠sinβ”等價于命題“若sinα=sinβ,則α=β”,這個命題顯然不正確,
18、故條件是不充分的;由于命題“若sinα≠sinβ,則α≠β”等價于命題“若α=β,則sinα=sinβ”,這個命題是真命題,故條件是必要的.
例2 已知命題p:若x>0,y>0,則xy>0,則p的否命題是( )
A.若x>0,y>0,則xy≤0
B.若x≤0,y≤0,則xy≤0
C.若x,y至少有一個不大于0,則xy<0
D.若x,y至少有一個小于或等于0,則xy≤0
【解析】 D 否命題應(yīng)在否定條件的同時否定結(jié)論,而原命題中的條件是“且”的關(guān)系,所以條件的否定形式是“x≤0或y≤0”.
例3 設(shè)S為復(fù)數(shù)集C的非空子集.若對任意x,y∈S,都有x+y,x
19、-y,xy∈S,則稱S為封閉集.下列命題:
①集合S={a+bi|a,b為整數(shù),i為虛數(shù)單位}為封閉集;
②若S為封閉集,則一定有0∈S;
③封閉集一定是無限集;
④若S為封閉集,則滿足S?T?C的任意集合T也是封閉集.
其中真命題是________(寫出所有真命題的序號).
【答案】 ①②
【解析】 設(shè)x=a1+b1i,y=a2+b2i,a1,b1,a2,b2為整數(shù),則x+y=(a1+a2)+(b1+b2)i,x-y=(a1-a2)+(b1-b2)i,xy=(a1a2-b1b2)+(a1b2+a2b1)i,由于a1,b1,a2,b2為整數(shù),故a1±a2,b1±b2,a1a2-b1b2,a1b2+a2b1都是整數(shù),所以x+y,x-y,xy∈S,故集合S={a+bi|a,b為整數(shù),i為虛數(shù)單位}為封閉集,①是真命題;若S是封閉集,取x=y(tǒng)∈S,則根據(jù)封閉集的定義,x-y=x-x=0∈S,故命題②正確;集合S={0}顯然是封閉集,故封閉集不一定是無限集,命題③不正確;集合S={0}?{0,1}=T?C,容易驗證集合T不是封閉集,故命題④不是真命題.