常用逻辑用语误区分析

2017-02-20 14:52邹同俭钟成刚
高中生学习·高二版 2017年1期
关键词:偶函数负数题意

邹同俭++钟成刚

非等价转换导致出错

例1 已知[a∈R],若函数[f(x)=(4x2+4ax+a2)x]在区间[1,4]上单调递减,求[a]的取值范围.

错解 由题意得,[f(x)=20x2+12ax+a22x].

若[f(x)]在区间[1,4]上单调递减,

则[f(x)][<]0,即[20x2+12ax+a2][<]0.

[∴20+12a+a2<0,320+48a+a2<0.]解得,[a∈(-10,-8)].

分析 对于区间上的可导函数[f(x)],“[f(x)>0]”与“[f(x)]单调递增”并不是等价命题.

正解 由题意得,[f(x)=20x2+12ax+a22x].

若[f(x)]在区间[1,4]上单调递减,

则[f(x)][≤]0,即[20x2+12ax+a2][≤]0.

[∴20+12a+a2≤0,320+48a+a2≤0.]解得,[a∈[-10,-8]].

点评 若[f(x)]为开区间[(a,b)]上的可导函数,则“[f(x)>0][?][f(x)]单调递增[?][f(x)≥0]”均不为充要条件. 解题时,需注意非等价转换产生的漏解、多解问题.

对四种命题的结构不清楚导致出错

例2 命题:“若函数[f(x)]是偶函数,则函数[f(-x)]是偶函数”的否命题是( )

A. 若[f(x)]是奇函数,则[f(-x)]是奇函数

B. 若[f(x)]不是偶函数,则[f(-x)]不是偶函数

C. 若[f(-x)]是偶函数,则[f(x)]是偶函数

D. 若[f(-x)]不是偶函数,则[f(x)]不是偶函数

错解 A. 因为否命题是对条件和结论都否定,而偶函数的否定是奇函数,故选A.

分析 本题主要考查常用逻辑用语中否命题的写法,容易出现两个错误:一是容易把命题的否定和否命题混淆,二是对函数的奇偶性分类不清,错误地认为一个函数不是奇函数就是偶函数.

正解 一个命题的否命题是对原命题的条件和结论都否定. “函数[f(x)]是偶函数“的否定是“函数[f(x)]不是偶函数”,“函数[f(-x)]是偶函数”的否定是“函数[f(-x)]不是偶函数”. 故选B.

点评 熟练掌握互逆命题、否命题、逆否命题的概念及三者的区别.

对关键词的否定形式掌握不准确导致出錯

例3 命题“[a,b]都是负数”的否定是( )

错解 “[a,b]都是负数”的否定是:“[a,b]都不是负数”.

分析 错误地认为关键词“都是”的否定是“都不是”.

正解 “[a,b]都是负数”的否定是:“[a,b]不都是负数”或“[a,b]中至少有一个不是负数”.

点评 要正确写出命题的否定和命题的否命题,必须掌握好一些关键词语的否定. 例如“一定”的否定是“不一定”,“任意”的否定是“某个”,“所有的”的否定是“某些”,“[p]或[q]”的否定是“[p]且[q]”等等.

忽视原命题中的隐含条件导致出错

例4 命题:若[x≥0],则[x2≥0,]其逆否命题是( )

错解 “若[x≥0],则[x2≥0]”的逆否命题是:“若[x2<0],则[x<0]”.

分析 上面的解法看似没有问题,但仔细推敲便会发现问题:令[x=i],则有[x2=i2=-1<0],但[x=i<0]却不成立,因为复数[i]与实数0不能比较大小,这就出现了“原命题是真命题,而其逆否命题为假命题”的问题了.究其原因,发现问题出在原命题的隐含条件(大前提)上,事实上,“[x≥0]”本身隐含了“[x∈R]”这个大前提,但在上面的解法中却没有得到体现,因此,上述逆否命题不是原命题的逆否命题.

正解 原命题应该为:当[x∈R]时,若[x≥0],则[x2≥0].

其逆否命题是:当[x∈R]时,若[x2<0],则[x<0].

点评 对于某些要改写为其他形式的命题,最好先利用其逆否命题来判断一下是否等价,若是等价的,则继续改写,否则要进一步明确命题中的隐含条件,将原命题补充完整后再继续改写.

对充分、必要条件概念理解不清导致出错

例5 使不等式[x2-3x-10≥0]成立的一个充分不必要条件是( )

A. [x>0] B. [x≤0, 或x>2]

C. {-6,6} D. [x≥5, 或x≤-2]

错解 B或D.

分析 分不清谁是条件谁是结论,是选项推出不等式,还是不等式成立推出选项.

正解 依题意得,所选选项要能保证不等式[x2-3x-10≥0]成立. 但当不等式[x2-3x-10≥0]成立时,所选选项不一定成立. 即所选选项所表示的集合是不等式[x2-3x-10≥0]的解集的真子集. 由不等式[x2-3x-10≥0]解得,[x≥5],或[x≤-2]. 故应该选C.

点评 (1)判断[p]与[q]之间的充分、必要关系时,要注意方向性,要理清推理顺序,然后根据要求作答,“[A]是[B]的充分不必要条件”指的是“[A?B],但[B]推不出[A]”. (2)要注意合理转化,根据命题之间的关系:①若[p]是[q]的充分不必要条件,则[?p]是[?q]的必要不充分条件;②若[p]是[q]的充要条件,则[?p]是[?q]的充要条件. (3)证明[A]不能推出[B]时,要会运用反例,即当从正面判断或证明一个命题的正确或错误不易进行时,可以通过举出恰当的反例来说明.

混淆逻辑联结词“或”与生活中的“或”导致出错

例6 命题[p]:方程[x2-3x-10=0]的根是-2,命题[q]:方程[x2-3x-10=0]的根是5,则命题“方程[x2-3x-10=0]的根是-2或5”是 (填“真”或“假”)命题.

错解 因为[p,q]都是假命题,而命题“方程[x2-3x-10=0]的根是-2或5”是[p]或[q]的形式的命题,所以由真值表知,这个命题是假命题.

分析 上述解答混淆了逻辑联结词“或”与日常生活中的连词“或”的含义. 命题“方程[x2-3x-10=0]的根是-2或5”中的“或”,不是逻辑联结词,而是“和”的意思.

正解 填“真”.

点评 要正确理解逻辑联结词“或”与日常生活中的连词“或”的含义. 一方面,逻辑联结词“或”有三层含义,如:[x=1]或[y=2]包含了①[x=1]且[y=2],②[x=1]但[y≠2],③[x≠1]但[y=2]三种情况;而日常生活中的“或”相当于“和”,具有两者居其一的意思. 另一方面,逻辑联结词“或”“且”用来联结两个命题的语句,这个命题是复合命题;而作为连词的“或”“且”用来连接两个对象,得到的命题是简单命题.

审题不細、思维不严谨导致出错

例7 已知二次函数[fx=x2-(m-1)x+2m]在区间[0,1]上有且只有一个零点,求实数[m]的取值范围.

错解 由函数的零点的性质得,[f0?f1<0],即[2mm+2<0],解得,[-2

所以实数[m]的取值范围为[-2,0].

分析 上面的解法只粗糙地运用函数零点存在性定理,没有注意此定理的适用范围,同时还忽略了问题的其他形式:①在区间[0,1]上有重根;②终点的函数值可能为0.

正解 (1)当方程[x2-(m-1)x+2m=0]在区间[0,1]上有两个相等的实根时,[Δ=m-12-8m=0],且[0

(2)当方程[x2-(m-1)x+2m=0]有两个不相等的实根时,①有且只有一根在区间[0,1]上时,有[f0?f1<0],即[2mm+2<0],解得,[-2

②当[f0=0]时,即[m=0],[fx=x2+x=0],解得,[x1=0,x2=-1],符合题意.

③当[f1=0]时,即[m=-2],方程可化为[x2+3x-4=0],解得,[x1=1,x2=-4],符合题意.

综上所述,实数[m]的取值范围为[-2,0].

点评 (1)使用定理时,一定要注意定理的适用范围,范围以外的要及时补上来;(2)在求参数时,要注意将函数零点的特殊性质与函数的有关性质相结合.

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