Bài tập Đại số 10 nâng cao

Chương 1: Mệnh đề-Tập hợp —– §1. Mệnh đề và mệnh đề chứa biến 1. Mệnh đề -mệnh đề chứa biến a) Mệnh đề Mệnh đề lôgic (gọi tắt là mệnh đề) là một câu khẳng định hoặc đúng hoặc sai. Một mệnh đề không thể vừa đúng vừa sai. Một câu khẳng định đúng gọi là mệnh đề đúng. Một câu khẳng định sai gọi là mệnh đề sai. Ví dụ 1: a) Góc vuông có số đo 800 (là mệnh đề sai) b) Số 7 là một số nguyên tố (là mệnh đúng) c) Hôm nay trời đẹp quá ! (không là mệnh đề) d) Bạn có khỏe không ? (không là mệnh đề) Ví dụ 2: Trong các câu sau đậy câu nào là mệnh đề? Nếu là mệnh đề hãy xác định xem mệnh đề đó đúng hay sai. a) Không được đi lối này! b) Bây giờ là mấy giờ? c) Chiến tranh thế giới lần thứ hai kết thúc năm 1946. d) 16 chia 3 dư 1. f) 2003 không là số nguyên tố. e) là số vô tỉ. p Chú ý: + Các câu hỏi, câu cảm thán, câu mệnh lệnh không phải là mệnh đề. + Mệnh đề thường được kí hiệu bằng các chữ cái in hoa. Ví dụ: Q: “ 36 chia hết cho 12” + Một câu mà chưa thể nói đúng hay sai nhưng chắc chắn nó chỉ đúng hoặc sai, không thể vừa đúng vừa sai cũng là mệnh đề. Ví dụ: “Có sự sống ngoài Trái Đất” là mệnh đề. b) Mệnh đề chứa biến Những câu khẳng định mà tính đúng-sai của chúng tùy thuộc vào giá trị của biến được gọi là những mệnh đề chứa biến. Ví dụ: Cho P(x): “x > x2 “ với x là số thực. Khi đó: P(2) là mệnh đề sai, P(1/2) là mệnh đề đúng. 2. Mệnh đề phủ định Cho mệnh đề P. Mệnh đề “Không phải P” được gọi là mệnh đề phủ định của P và kí hiệu là . Mệnh đề đúng nếu P sai và sai nếu P đúng. p Chú ý: Mệnh đề phủ định của P có thể diễn đạt theo nhiều cách khác nhau Ví dụ: P: “là số vô tỉ”. Khi đó mệnh đề có thể phát biểu : “không phải là số vô tỉ” hoặc “là số hữu tỉ”. 3. Mệnh đề kéo theo +Cho hai mệnh đề P và Q. Mệnh đề “Nếu P thì Q” được là mệnh đề kéo theo +Kí hiệu là PÞQ. + Mệnh đề kéo theo chỉ sai khi P đúng Q sai. * PÞQ còn được phát biểu là “P kéo theo Q”, “P suy ra Q” hay “Vì P nên Q” Ví dụ: Cho tứ giác ABCD. Xét hai mệnh đề P : “ Tứ giác ABCD là một hình chữ nhật “ Q : “ Tứ giác ABCD là một hình bình hành “ PÞQ: “ Nếu tứ giác ABCD là hình chữ nhật thì tứ giác ABCD là hình bình hành “. QÞP “ Nếu tứ giác ABCD là hình bình hành thì tứ giác ABCD là hình chữ nhật “. * Trong toán học, định lí là một mệnh đề đúng, thường có dạng : PÞQ P gọi là giả thiết, Q gọi là kết luận. Hoặc P(x) là điều kiện đủ để có Q(x) Q(x) là điều kiện cần để có P(x) Hoặc điều kiện đủ để có Q(x) là P(x) điều kiện cần để có P(x) là Q(x) 4. Mệnh đề đảo-Mệnh đề tương đương a) Mệnh đề đảo: Cho mệnh đề PÞQ. Mệnh đề QÞP được gọi là mệnh đề đảo của PÞQ b) Mệnh đề tương đương + Mệnh đề “P nếu và chỉ nếu Q” (P khi và chỉ khi Q) được gọi là mệnh đề tương đương, + Kí hiệu PÛQ +Mệnh đề PÛQ đúng khi PÞQ đúng và QÞP đúng và sai trong các trường hợp còn lại. ( hay PÛQ đúng nếu cả hai P và Q cùng đúng hoặc cùng sai) Các cách đọc khác: P tương đương Q P là điều kiện cần và đủ để có Q Điều kiện cần và đủ để có P(x) là có Q(x) Ví dụ 1: Xét các mệnh đề A: “36 chia hết cho 4 và chia hết cho 3”; B: “36 chia hết 12” Khi đó: A đúng; B đúng AÛB: “36 chia hết cho 4 và chia hết cho 3 nếu và chỉ nếu 36 chia hết 12”. đúng Ví dụ 2: Mệnh đề “Tam giác ABC là tam giác có ba góc bằng nhau nếu và chỉ nếu tam giác có ba cạnh bằng nhau” là mệnh đề gì? Mệnh đề đúng hay sai? Giải thích. Xét P:” Tam giác ABC là tam giác có ba góc bằng nhau” Q:” Tam giác có ba cạnh bằng nhau” Khi đó PÞ Q đúng; QÞP đúng. Vậy PÛQ 6. Các kí hiệu " và $ Kí hiệu " (với mọi): ” hoặc “” Kí hiệu $ (tồn tại) :“” hoặc “ ” Phủ định của mệnh đề “ "xÎ X, P(x) ” là mệnh đề “$xÎX, ” Phủ định của mệnh đề “ $xÎ X, P(x) ” là mệnh đề “"xÎX, ” Ví dụ: Các biết tính đúng/sai của các mệnh đề sau? Nêu mệnh đề phủ định. a) "n Î *, n2-1 là bội của 3 b) "x Î, x2-x+1>0 c) $x Î , x2=3 d) $ n Î , 2n + 1 là số nguyên tố e) "n Î , 2n ≥ n+2. * Trong toán học, định lí là một mệnh đề đúng, thường có dạng : PÞQ P gọi là giả thiết, Q gọi là kết luận. Hoặc P(x) là điều kiện đủ để có Q(x) Q(x) là điều kiện cần để có P(x) Hoặc điều kiện đủ để có Q(x) là P(x) điều kiện cần để có P(x) là Q(x) * Mệnh đề tương đương + Mệnh đề “P nếu và chỉ nếu Q” (P khi và chỉ khi Q) được gọi là mệnh đề tương đương. Kí hiệu PÛQ +Mệnh đề PÛQ đúng khi PÞQ đúng và QÞP đúng và sai trong các trường hợp còn lại. ( hay PÛQ đúng nếu cả hai P và Q cùng đúng hoặc cùng sai) Các cách đọc khác: P tương đương Q P là điều kiện cần và đủ để có Q Điều kiện cần và đủ để có P(x) là có Q(x). Bổ sung: Trong lôgic toán, một phân ngành lôgic học, cơ sở của mọi ngành toán học, mệnh đề, hay gọi đầy đủ là mệnh đề lôgic là một khái niệm nguyên thủy, không định nghĩa. Chú ý:(mệnh đề) 1. Trong thực tế có những mệnh đề mà tính đúng sai của nó luôn gắn với một thời gian và địa điểm cụ thể: đúng ở thời gian hoặc địa điểm này nhưng sai ở thời gian hoặc địa điểm khác. Nhưng ở bất kì thời điểm nào, địa điểm nào cũng luôn có giá trị chân lí đúng hoặc sai. Ví dụ: Sáng nay bạn An đi học. Trời mưa. Học sinh tiểu học đang đi nghỉ hè. 2. Ta thừa nhận các luật sau đây của lôgic mệnh đề: Luật bài trùng: Mỗi mệnh đề phải hoặc đúng, hoặc sai; không có mệnh đề nào không đúng cũng không sai. Luật mâu thuẫn: Không có mệnh đề nào vừa đúng lại vừa sai. 3. Có những mệnh đề mà ta không biết (hoặc chưa biết) đúng hoặc sai nhưng biết "chắc chắc" nó nhận một giá trị. Ví dụ: Trên sao Hỏa có sự sống. Chú ý:(mệnh đề kéo theo) 1. Trong lôgic, khi xét giá trị chân lí của mệnh đề a b người ta không quan tâm đến mối quan hệ về nội dung của hai mệnh đề a, b. Không phân biệt trường hợp a có phải là nguyên nhân để có b hay không, mà chỉ quan tâm đến tính đúng, sai của chúng. Ví dụ: "Nếu mặt trời quay quanh trái đất thì Việt Nam nằm ở Châu Âu"   ← mệnh đề đúng. Vì ở đây hai mệnh đề a = "mặt trời quay quanh trái đất" và b = "Việt Nam nằm ở Châu Âu" đều sai. "Nếu tháng 12 có 31 ngày thì mỗi năm có 13 tháng"   ← mệnh đề sai. Chú ý:(mệnh đề tương đương) Hai mệnh đề a, b tương đương với nhau hoàn toàn không có nghĩa là nội dung của chúng như nhau, mà nó chỉ nói lên rằng chúng có cùng giá trị chân lí (cùng đúng hoặc cùng sai). Ví dụ: "Tháng 12 có 31 ngày khi và chỉ khi trái đất quay quanh mặt trời" là mệnh đề đúng. "12 giờ trưa hôm nay Tuấn có mặt ở Hà Nội nếu và chỉ nếu vào giờ đó anh đang ở thành phố Hồ Chí Minh" là mệnh đề sai. "Hình vuông có một góc tù khi và chỉ khi 100 là số nguyên tố" là mệnh đề đúng. Giải bài toán bằng suy luận Ví dụ:Tại Tiger Cup 98 có bốn đội lọt vào vòng bán kết: Việt Nam, Singapor, Thái Lan và Inđônêxia. Trước khi thi đấu vòng bán kết, ba bạn Dung, Quang, Trung dự đoán như sau: Dung: Singapor nhì, còn Thái Lan ba. Quang: Việt Nam nhì, còn Thái Lan tư. Trung: Singapor nhất và Inđônêxia nhì. Kết quả, mỗi bạn dự đoán đúng một đội và sai một đội. Hỏi mỗi đội đã đạt giải mấy? Giải: Kí hiệu các mệnh đề: d1, d2 là hai dự đoán của Dụng. q1, q2 là hai dự đoán của Quang. t1, t2 là hai dự đoán của Trung. Vì Dung có một dự đoán đúng và một dự đoán sai, nên có hai khả năng: Nếu G(d1) = 1 thì G(t1) = 0. Suy ra G(t2) = 1. Điều này vô lí vì cả hai đội Singapor và Inđônêxia đều đạt giải nhì. Nếu G(d1) = 0 thì G(d2) = 1. Suy ra G(q2) = 0 và G(q1) = 1. Suy ra G(t2) = 0 và G(t1) = 1. Vậy Singapor nhất, Việt Nam nhì, Thái Lan ba còn Inđônêxia đạt giải tư. 1. Số vô tỉ Trong toán học, số vô tỉ là số thực không phải là số hữu tỷ, nghĩa là không thể biểu diễn được dưới dạng tỉ số a/b , với a, b là các số nguyên. Ví dụ: Số thập phân vô hạn có chu kỳ thay đổi: 0.1010010001000010000010000001... Số = 1,41421 35623 73095 04880 16887 24209 7... Số pi = 3,14159 26535 89793 23846 26433 83279 50288 41971 69399 37510 58209 74944 59230 78164 06286 20899 86280 34825 34211 70679... Số lôgarít tự nhiên e = 2,71828 18284 59045 23536... Nếu như mọi số hữu tỉ đều có biểu diễn thập phân hoặc hữu hạn (số thập phân hữu hạn, ví dụ: 1/2=0,5) hoặc vô hạn tuần hoàn (số thập phân vô hạn tuần hoàn, ví dụ:1/11= 0.090909...) thì số vô tỉ có biểu biễn thập phân vô hạn nhưng không tuần hoàn. Căn bậc hai của tất cả các số nguyên Ta có thể chứng minh rằng căn bậc hai của bất kỳ số nguyên nào cũng phải hoặc là số nguyên hoặc là số vô tỉ. Lấy số nguyên bất kỳ r. Thí dụ, r = 2. Trong hệ nhị phân, 2 = 102 Vậy, như ở trên, nếu = m/n thì, trong hệ nhị phân: m2 = 102 n2 trong đó m, n là số nguyên Trường hợp n = 1 không thể xảy ra, vì ta biết không phải là số nguyên. Lập luận như trên, vế trái có số chẵn số 0 (trong hệ nhị phân) ở cuối, nhưng vế phải lại có số lẻ số 0 ở cuối. Vậy giả thiết là số hữu tỉ phải sai. Với số nguyên r bất kỳ, cũng chứng minh như trên trong hệ r-phân: m2 = 10r n2 trong đó m, n là số nguyên Nếu n = 1 thì m2 = 10r = r, vậy là số nguyên. Còn nếu n ≠ 1 thì, như trên, một số bình phương trong hệ r-phân phải có số chẵn số 0 (trong hệ r-phân) ở cuối. Do đó trong đẳng thức này vế trái có số chẵn số 0 ở cuối nhưng vế phải lại có số lẻ số 0 ở cuối. Vậy không thể là số hữu tỉ. 2. Số chính phương Số chính phương hay còn gọi là số hình vuông là số nguyên có căn bậc 2 là một số nguyên, hay nói cách khác, số chính phương là bình phương (lũy thừa bậc 2) của một số nguyên khác. Ví dụ:4 = 2²; 9 = 3²; 1.000.000 = 1.000² Số chính phương hiển thị diện tích của một hình vuông có chiều dài cạnh bằng số nguyên kia. §1 MỆNH ĐỀ 1.1 Xét xem các câu sau, câu nào là mệnh đề, câu nào là mệnh đề chứa biến? a) 7+x=3 b) 7+5=6 c) 4+x<3 d) có phải là số nguyên không? e) +4 là số vô tỉ. 1.2. Tìm giá trị của x để được một mệnh đúng, mệnh đề sai a) P(x):”3x2+2x-1=0” b) Q(x):” 4x+3<2x-1”. 1.3. Cho tam giác ABC. Lập mệnh đề PÞQ và mệnh đề đảo của nó, rồi xét tính đúng sai, với: a) P: “ Góc A bằng 900” Q: “ BC2=AB2+AC2” b) P: “” Q: “ Tam giác ABC cân”. 1.4. Phát biểu bằng lới các mệnh đề sau. Xét tính đúng/sai và lập mệnh đề phủ định của chúng a) $ x Î : x2=-1 b) " x Î :x2+x+2≠0 1.5. Xét tính đúng sai của mỗi mệnh đề sau và phát biểu mệnh đề phủ định của nó a) b) c) là số hữu tỉ d) x=2 là nghiệm của phương trình 1.6. Tìm giá trị của m để được mệnh đề đúng, mệnh đề sai. a) P(m): “ m< -m” b) Q(m): “m<” c) R(m): “ m=7m”. 1.7. Phát biểu mệnh đề phủ định của các mệnh đề sau và xét tính đúng sai của chúng a) P: “ 15 không chia hết cho 3” b) Q: “” 1.8. Lập mệnh đề PÞQ và xét tính đúng sai của nó, với: a) P: “2<3” Q: “-4<-6” b) P: “10=1” Q: “100=0”. 1.9. Cho số thực . Xét mệnh đề P: “ là số hữu tỉ”, Q: “2 là một số hữu tỉ” a) Phát biểu mệnh đề PÞQ và xét tính đúng sai b) Phát biểu mệnh đề đảo của mệnh đề trên c) Chỉ ra một giá trị mà mệnh đề đảo sai. 1.10. Cho số thực . Xét mệnh đề P: “2=1”, Q: “=1” a) Phát biểu mệnh đề PÞQ b) Phát biểu mệnh đề đảo của mệnh đề trên và xét tính đúng sai c) Chỉ ra một giá trị mà mệnh đề PÞQ sai. 1.11. Cho số thực . Xét mệnh đề P: “ là số nguyên”, Q: “+2 là một số nguyên” a) Phát biểu mệnh đề PÞQ b) Phát biểu mệnh đề QÞP c) Xét tính đúng sai của PÞQ, QÞP. 1.12. Cho tam giác ABC. Xét mệnh đề P: “AB=AC”, Q: “Tam giác ABC cân” a) Phát biểu PÞQ, cho biết tính đúng sai b) Phát biểu mệnh đề đảo QÞP. 1.13. Cho tam giác ABC. Phát biểu mệnh đề đảo của các mệnh đề sau: a) Nếu AB=BC=CA thì tam giác ABC đều; b) Nếu AB>BC thì ; c) Nếu =900 thì ABC là tam giác vuông. 1.14. Dùng kí hiệu " hoặc $ để viết các mệnh đề sau: a) Có một số nguyên không chia hết cho chính nó; b) Mọi số thức cộng với 0 đều bằng chính nó; c) Có một số hữu tỉ nhỏ hơn nghịch đảo của nó; d) Mọi số tự nhiên đều lớn hơn số đối của nó. 1.15. Phát biểu bằng lời các mệnh đề sau và xét tính đúng sai của chúng a) " Î : x2≤ 0 b) $ Î : x2≤0 c) " Î : d) $ Î : e) " Î : 2++1>0 f) $ Î : 2++1>0 1.16.Lập mệnh đề phủ định của mỗi mệnh đề sau và xét tính đúng sai của nó a) " Î : .1= b) " Î : . =1 c) " n Î : n<n2 1.17. Lập mệnh đề phủ định của mỗi mệnh đề sau và chó biết tính đúng saicủa chúng a) Mọi hình vuông là hình thoi; b) Có một tam giác cân không phải là tam giác đều; 1.18. Xét xem các mệnh đề sau đây đúng hay sai và lập mệnh đề phủ định của mỗi mệnh đề: x , 4x2-1= 0. x , n2+1 chia hết cho 4. x , (x-1)2 x-1. 1.19. Các mệnh đề sau đây đúng hay sai? Nếu sai, hãy sửa lại cho đúng: x , x > x2. x , |x| < 3 ó x< 3. x N, n2+1 không chia hết cho 3. a , a2=2. 1.20. Các mệnh đề sau đây đúng hay sai? Nếu sai, hãy sửa lại cho đúng: A: ” 15 là số nguyên tố” B: ”$ a Î , 3a=7” C: “" a Î , a2≠3” 1.21. Phát biểu các định lý sau, sử dụng khái niệm "điều kiện đủ": Trong mặt phẳng, nếu hai đường thẳng phân biệt cùng vuông góc một đường thẳng thứ ba thì hai đường thẳng ấy song song nhau. Nếu hai tam giác bằng nhau thì chúng có diện tích bằng nhau. Nếu một số tự nhiên tận cùng là chữ số 5 thì chia hết cho 5. Nếu a+b > 5 thì một trong hai số a và b phải dương. 1.22. Phát biểu các định lý sau, sử dụng khái niệm "điều kiện cần": Nếu hai tam giác bằng nhau thì chúngcó các góc tươmg ứmg bằng nhau. Nếu tứ giác T là một hình thoi thì nó có hai đường chéo vuông góc nhau. Nếu một số tự nhiên chia hết cho thì nó chia hết cho 3. Nếu a=b thì a2=b2 . 1.23. Phát biểu định lí sau, sử dụng “điều kiện cần và đủ” “Tam giác ABC là một tam giác đều khi và chỉ khi tam giác ABC là tam giác cân và có một góc bằng 600” 1.24. Hãy sửa lại (nếu cần) các mệnh đề sau đây để được mệnh đề đúng: Để tứ giác T là một hình vuông, điều kiện cần và đủ là nó có bốn cạnh bằng nhau. Để tổng hai số tự nhiên chia hết cho 7, điều kiện cần và đủ là mỗi số đó chia hết cho 7. Để ab>0, điều kiện cần là cả hai số a và b điều dương. Đề một số nguyên dương chia hết cho 3, điều kiện đủ là nó chia hết cho 9. 1.25. Các mệnh đề sau đây đúng hay sai? Giải thích. a) Hai tam giác bằng nhau khi và chỉ khi chúng có diện tích bằng nhau. b) Hai tam giác bằng nhau khi và chỉ khi chúng đồng dạng. c) Một tam giác là tam giác vuông khi và chỉ khi có một góc(trong) bằng tổng hai góc còn lại. d) Một tam giác là tam giác đều khi và chỉ khi nó có hai trung tuyến bằng nhau và có một góc bằng 600. BÀI TẬP THÊM 1. Xét đúng (sai)của mệnh đề sau : a/ Hình thoi là hình bình hành b/ Số 4 không là nghiệm của phương trình : x2 - 5x + 4 = 0 c/ ( > ) Ù (3 ) Ú (42 < 0) e/ (5.12 > 4.6) Þ (p2 < 10) f) (1< 2 ) Þ 7 là số nguyên tố 2. Phủ định các mệnh đề sau : a/ 1 < x < 3 b/ x £ -2 hay x ³ 4 c/ Có một DABC vuông hoặc cân d/ Mọi số tự nhiên đều không chia hết cho 2 và 3 e/ Có ít nhất một học sinh lớp 10A học yếu hay kém. f/ x< 2 hay x=3. g/ x £ 0 hay x>1. h/ Pt x2 + 1 = 0 vô nghiệm và pt x+3 =0 có nghiệm 3. Xét đúng (sai)mênh đề và phủ định các mệnh đề sau : a/ "x Î R , x2 + 1 > 0 b/ "x Î R , x2 - 3x + 2 = 0 c/ $n Î N , n2 + 2 chia hết cho 4 d/ $n Î Q, 2n + 1 ¹ 0 e/ "a Î Q , a2 > a f) "x Î R , x2 +x chia hết cho 2. 4.Dùng bảng đúng (sai)để chứng minh: a) AÞ B = b) c) d) B. SUY LUẬN TOÁN HỌC 5. Phát biểu định lý sau dưới dạng "điều kiện đủ" a/ Nếu hai tam giác bằng nhau thì chúng đồng dạng. b/ Hai đường thẳng phân biệt cùng song song với đường thẳng thứ ba thì chúng song song với nhau. c/ Nếu a + b > 2 thì a > 1 hay b > 1 d/ Nếu một số tự nhiên có chữ số tận cùng là số 0 thì nó chia hết cho 5. e/ Nếu a + b < 0 thì ít nhất một trong hai số phải âm. 6. Phát biểu định lý sau dưới dạng "điều kiện cần" a/ Hình chữ nhật có hai đường chéo bằng nhau. b/ Nếu hai tam giác bằng nhau thì nó có các góc tương ứng bằng nhau. c/ Nếu một số tự nhiên chia hết cho 6 thì nó chia hết cho 3. d/ Nếu a = b thì a3 = b3. e/ Nếu n2 là số chẵn thì n là số chẵn. 7.Dùng phương pháp phản chứng, CMR : a/ Nếu n2 là số chẵn thì n là số chẵn. b/ Nếu n2 là số chẵn thì n là số chẵn. c/ Nếu x2 + y2 = 0 thì x = 0 và y = 0 d/ Nếu x = 1 hay y = thì x + 2y - 2xy - 1 = 0 d/ Nếu x ¹ - và y ¹ - thì x + y + 2xy ¹ - e/ Nếu x.y chia hết cho 2 thì x hay y chia hết cho 2. f) Nếu d1// d2 và d1// d3 thì d2 // d3. 8. Chứng minh vơi mọi số nguyên dương n, ta có: a) 1 + 3 + 5 + 7 + . . . . . . . . . + (2n – 1) = n2 b) 2 + 4 + 6 + 8 + . . . . . . . . . . + (2n) = n(n +1) c) 1 + 2 + 3 + 4 + . . . . . . . . . + n = a) 1.2 + 2.3 + 3.4 + . . . . . + n.(n + 1) = b) c) d) 12 + 22 + 32 + . . . . . . . . . . + n2 = e) 13 + 23 + 33 + . . . . . . + n3 = f) 2 1 + 22 + 23 + . . . . .+ 2 n = 2(2 n – 1) g) 31 + 32 + 33 + . . . . + 3 n = ( 3 n – 1 ) h) n 3 +2n chia hết cho 3 i) n3 +11n chia hết cho 6 j) n3 +5n chia hết cho 6 k) 3 2n + 63 hết 72 l) 3 2n + 1 + 2 n + 2 chia hết cho 7 m) 6 2n + 3 n + 2 + 3 n chia hết cho 11 n) 3 2n – 2 n chia hết cho 7 o) 4 n + 15.n – 1 chia hết cho 9 §1 MỆNH ĐỀ 1.3. a) PÞQ: “ Nếu góc A bằng 900 thì BC2=AB2+AC2”® đúng QÞP: “ Nếu BC2=AB2+AC2 thì góc A bằng 900 ”® đúng b) PÞQ: “ thì tam giác ABC cân”® đúng QÞ P:” “Nếu tam giác ABC cân thì ”® sai (vì có thể 1.4. a) $ x Î : x2=-1; “ Có một số thực mà bình phương của nó bằng -1”® sai " x Î : x2≠-1; “ Với mọi số thực, bình phương của nó đều khác -1” b) " x Î :x2+x+2≠0; “ Với mọi số thực đều có x2+x+2≠0” ® đúng $ x Î :x2+x+2=0 1.5. a) Đúng. : “” b) Sai. : c) Đúng vì =27 là số hữu tỉ. : “là số vô tỉ” d) Sai. :” x=2 khônglà nghiệm của phương trình ” 1.8. Lập mệnh đề PÞQ và xét tính đúng sai của nó, với: a) Nếu 2<3 thì -4<-6 ® Sai b) Nếu 10=1 thì 100=0 ® Đúng 1.9. a) Nếu là số hữu tỉ thì 2 là một số hữu tỉ ® Đúng b) Nếu 2 là một số hữu tỉ thì là số hữu tỉ c) Khi = mệnh đề đảo sai. 1.10. b) mệnh đề đảo đúng c) =-1 thì PÞQ sai. 1.11. a) PÞQ đúng b) QÞP đúng 1.12. a) Nếu AB=AC thì tam giác ABC cân ®đúng b) Nếu tam giác ABC cân thì AB=AC , khi AB=BC≠AC ® mđ sai 1.13. a) Nếu tam giác ABC đều thì AB=BC=CA ®cả hai đúng b) Nếu AB>BC thì ; ® đúng và mđ đảo đúng c) Nếu =900 thì ABC là tam giác vuông. ® đúng và mđ đảo sai (vuông tại B hoặc C) 1.14. a) $ n Î : n không chia hết cho n b) " Î : +0=0 c) $ Î : -n 1.15. Phát biểu bằng lời các mệnh đề sau và xét tính đúng sai của chúng a) Bình phương mọi số thực đều nhỏ hơn hoặc bằng 1® sai b) Có một số thực mà bình phương của nó nhỏ hơn hoặc bằng 0®đúng c) Với mọi số thực , sao cho® Sai d) Có số thực, sao cho ® Đúng e) Với mọi số thực , sao cho 2++1>0® đúng f) Có một số thực , sao cho 2++1>0® đúng 1.16. a) $ Î : .1≠ ® sai b) $ Î : . ≠1® đúng c) $ n Î : n≥n2 ® đúng 1.17. a) “Có ít nhất một hình vuông không phải là hình thoi”® sai b) “Mọi tam giác cân là tam giác đều”® sai 1.18. Xét xem các mệnh đề sau đây đúng hay sai và lập mệnh đề phủ định của mỗi mệnh đề: a) x , 4x2-1= 0® sai; mđ phủ “ " Î , 4x2-1≠0” b) n , n2+1 chia hết cho 4® Sai vì Nếu n là số tự nhiên chẳn : n =2k (kN) n2+1 = 4k2+1 không chia hết cho 4 Nếu n là số tự nhiên le : n = 2k+1 (kN) n2+1 = 4(k2+k)+2 không chia hết cho 4 Mđ phủ định “ " n Î , n2+1 không chia hết cho 4” c) x , (x-1)2 x-1. ® Sai khi =0 mđ phủ định “$ Î ,(x-1)2 =x-1” 1.19. a) đúng, ví dụ =1/10 b) sai, vì khi <3 Þ ||<3 sai khi =-8 Sửa lại : “$ Î , ||<3Û <3” c) đúng (giải thích) d) sai. Sửa lại “"a , a2≠2” 1.20. tương tự 1.19 1.21. Phát biểu các định lý sau, sử dụng khái niệm "điều kiện đủ": a) Trong mặt phẳng, hai đường thẳng phân biệt cùng vuông góc một đường thẳng thứ ba là điều kiện đủ để hai đường thẳng ấy song song nhau. b) Hai tam giác bằng nhau là điều kiện đủ để chúng có diện tích bằng nhau. c) Số tự nhiên tận cùng là chữ số 5 là điều kiện đủ để số đó chia hết cho 5. d) a+b > 5 là điều kiện đủ để một trong hai số a và b dương. 1.22. Phát biểu các định lý sau, sử dụng khái niệm "điều kiện cần": a) Điều kiện cần để hai tam giác bằng nhau là chúng có các góc tươmg ứmg bằng nhau. b) Điều kiện cần để tứ giác T là một hình thoi là nó có hai đường chéo vuông góc nhau. c) Điều kiện cần để một số tự nhiên chia hết cho là nó chia hết cho 3. d) Điều kiện cần để a=b là a2=b2 . 1.23. Phát biểu định lí sau, sử dụng “điều kiện cần và đủ” “Tam giác ABC là một tam giác đều là điều kiện cần và đủ để tam giác ABC là tam giác cân và có một góc bằng 600” 1.24. Hãy sửa lại (nếu cần) các mệnh đề sau đây để được mệnh đề đúng: a) Sai. “Tứ giác T là một hình vuông là điều kiện đủ để nó có bốn cạnh bằng nhau” b) Sai. “Tổng hai số tự nhiên chia hết cho 7 là điều kiện cần để mỗi số đó chia hết cho 7. c) Sai. “ ab>0 là điều kiện cần để hai số a và b dương” d) Đúng. 1.25. Các mệnh đề sau đây đúng hay sai? Giải thích. a) Sai. Vì khi diện tích bằng nhau thì chỉ cần 1 cạnh và đường cao ứng với cạnh đó bằng nhau b) Sai. c) Đúng. Vì Nếu ABC vuông tại A thì . Ngược lại nếu thì d) Đúng. Vì ABC đều thì 2 trung tuyến bằng nhau. Ngược lại, nếu BM=CN. Lấy Q đối xứng của C qua N, P đối ứng B qua M Khi đó AQBC và APCB là hai hình bình hành bằng nhau Mà CQ=BPÞ AB=ACÞ ABC cân. §2 TẬP HỢP 1. Tập hợp là khái niệm cơ bản của toán học, không định nghĩa . - Tập hợp thường được kí hiệu bằng các chữ cái in hoa như: A, B, C, D, .... các phần tử của tập hợp đặt trong cặp dấu { }. - Để chỉ phần tử a thuộc tập hợp A ta viết aÎ A, ngược lại ta viết a Ï A. - Tập hợp không chứa phần tử nào gọi là tập rỗng. Khí hiệu Æ 2. Cách xác định tập hợp: có 2cách - Liệt kê các phần tử : mỗi phần tử liệt kê một lần, giữa các phần tử có dấu phẩy hoặc dấu chấm phẩy ngăn cách. Nếu số lượng phần tử nhiều có thể dùng dấu ba chấm VD : A = {1; 3; 5; 7} B = { 0 ; 1; 2; . . . . ;100 } C={1;3;5;...;15;17} - Chỉ rõ tính chất đặc trưng của các phần tử trong tập hợp, tính chất này được viết sau dấu gạch đứng VD : A = {xÎ N | x lẻ và x <9} ; B= {x Î| 2x2-5x+3=0} 3. Tập con : Nếu tập A là con của B, kí hiệu: AB hoặc BA. Khi đó AÌ B Û" x( xÎA Þ xÎB) Ví dụ: A={1;3;5;7;9}, B={1;2;3;...;10} Cho A ≠ Æ có ít nhất 2 tập con là Æ và A. Tính chất: A Ì A ,Æ Ì A với mọi A Nếu A Ì B và B Ì C thì A Ì C 4. Tập hợp bằng nhau: A=B Û A Ì B và B Ì A hay A=BÛ " x (x Î A Û x Î B) Ví dụ : C={xR | 2x2-5x+2=0}, D={,2 } Þ C=D - Biểu đồ Ven Ta có * Ì ÌÌ Ì BÀI TẬP §2 2.1. Viết các tập sau bằng cách liệt kê các phần tử A= { Î | 2x2-5x+2=0} B= {n Î | n là bội của 12 không vượt quá 100} C = {xR | (2x-x2)(2x2-3x-2) = 0} D = {xZ | 2x3-3x2-5x = 0} E = {xZ | |x| < 3 } F = {x | x=3k với kZ và -4 < x < 12 } G= {Các số chính phương không vượt quá 100} H= {n Î | n(n+1)≤ 20}. I={ | là ước nguyên dương của 12} J={ | là bội nguyên dương của 15} K= {n Î | n là ước chung của 6 và 14} L= { n Î | n là bội của 6 và 8} 2.2. Viết các tập sau theo cách chỉ ra tính chất đặc trưng A={2;3;5;7} B= {1;2} C={2;4;6;8;...;88;90} D={4;9;16;25} 2.3. Trong các tập sau tập nào là tập rỗng? A = {x | x2-x+1=0 } B = {x | x2-4x+2= 0} C = {x | 6x2-7x+1= 0} D = {x | | x| < 1} . 2.4. Trong các tập sau, tập nào là con của tập nào? A = {1,2,3} B = { xN | x<4 } C = (0;+) D = { xR | 2x2-7x+3= 0} . 2.5. Tìm tất cả các tập con của các tập sau: a) A = {1;2} b) B= {1;2;3;4}. c) C= Æ d) D= {Æ} 2.6. Tìm tất cả các tập X sao cho: {1,2} X {1,2,3,4,5} . 2.7. Tập A = {1,2,3,4,5,6} có bao nhiêu tập con gồm hai phần tử ? Để giải bài toán , hãy liệt kê tất cả các tập con của A gồm hai phần tử rồi đếm số tập con này. Hãy thử tìm một cách giải khác. 2.8. Liệt kê tất cả các phần tử của mỗi tập sau: R={3k-1| k Î , -5≤ k ≤5} S={x Î | 3<|x|≤ } T= { Î | 2x2-5x+2=0} BÀI TẬP THÊM Liệt kê các phần tử của tập hợp sau : a/ A = {x Î N / x < 6} b/ B = {x Î N / 1 < x £ 5} c/ C = {x Î Z , /x / £ 3} d/ D = {x Î Z / x2 - 9 = 0} e/ E = {x Î R / (x - 1)(x2 + 6x + 5) = 0} f/ F = {x Î R / x2 - x + 2 = 0} g/ G = {x Î N / (2x - 1)(x2 - 5x + 6) = 0} h/ H = {x / x = 2k với k Î Z và -3 < x < 13} i/ I = {x Î Z / x2 > 4 và /x/ < 10} j/ J = {x / x = 3k với k Î Z và -1 < k < 5} k/ K = {x Î R / x2 - 1 = 0 và x2 - 4x + 3 = 0} l/ L = {x Î Q / 2x - 1 = 0 hay x2 - 4 = 0} Xác định tập hợp bằng cách nêu tính chất : a/ A = {1, 3, 5, 7, 9} b/ B = {0, 2, 4} c/ C = {0, 3, 9, 27, 81} d/ D = {-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4} e/ E ={2, 4, 9, 16, 25, 36} f/ F = {, , , } Tìm tất cả các tập con của tập hợp sau : a/ A = {a, b} b/ B = {a, b, c} c/ C = {a, b, c, d} d) A = {1, 2, 3, 4} Cho A = {1, 2, 3, 4} ; B = {2, 4, 3} ; C = {2, 3} ; D = {2, 3, 5} a/ Liệt kê tất cả các tập có quan hệ Ì b/ Tìm tất cả các tập X sao cho C Ì X Ì B c/ Tìm tất cả các tập Y sao cho C Ì Y Ì A Cho A = {x / x là ước nguyên dương của 12} ; B = {x Î N / x < 5} ; C = {1, 2, 3} ; D = {x Î N / (x + 1)(x - 2)(x - 4) = 0} a/ Liệt kê tất cả các tập có quan hệ Ì b/ Tìm tất cả các tập X sao cho D Ì X Ì A c/ Tìm tất cả các tập Y sao cho C Ì Y Ì B §3 CÁC PHÉP TOÁN TRÊN TẬP HỢP 1.Pheùp giao 2. Pheùp hôïp 3. Hieäu cuûa 2 taäp hôïp AÇB = {x|xÎA vaø xÎB} xAB ó Tính chất A Ç A=A A Ç Æ = Æ A Ç B=B Ç A AÈB = {x| xÎA hoaëc xÎB} xAB ó Tính chất A È A=A A È Æ=A A È B= B È A A\ B = {x| xÎA vaø xÏB} xA\B ó Tính chất A\ Æ =A A\A= Æ A\B≠B\A 4. Phép lấy phần bù: Neáu A Ì E thì CEA = E\A = {x ,xÎE vaø xÏA} Ví dụ 1: Cho A=