\(\S1.\) MỆNH ĐỀ

1. Mệnh đề

Mệnh đề là một khẳng định đúng hoặc sai.

Một khẳng định đúng, gọi là mệnh đề đúng.

Một khẳng định sai, gọi là mệnh đề sai.

Một mệnh đề không thể vừa đúng vừa sai.

Chú ý:

+ Câu nghi vấn, câu cảm thán, câu đề nghị không phải là một mệnh đề.

+ Người ta thường sử dụng các chữ cái in hoa \(P\), \(Q\), \(R\), \ldots để kí hiệu mệnh đề.

2. Mệnh đề chứa biến

Những khẳng định mà tính đúng, sai của chúng phụ thuộc vào giá trị của biến gọi là mệnh đề chứa biến.

3. Mệnh đề phủ định

Cho mệnh đề \(P\). Phủ định của mệnh đề \(P\), kí hiệu là \(\overline{P}\).

Nếu \(P\) là mệnh đề đúng thì \(\overline{P}\) là mệnh đề sai và ngược lại.

4. Mệnh đề kéo theo

+ Cho hai mệnh đề \(P\) và \(Q\). Mệnh đề \(``\)Nếu \(P\) thì \(Q\)\("\) được gọi là mệnh đề kéo theo. Kí hiệu \(P\Rightarrow Q\).

+ Mệnh đề \(P\Rightarrow Q\) chỉ sai khi \(P\) đúng, \(Q\) sai.

Chú ý.

+ Để xét tính đúng sai của mệnh đề \(``\)\(P\Rightarrow Q"\), ta chỉ cần xét trường hợp \(P\) đúng. Khi đó, nếu \(P\) đúng thì mệnh đề đúng, nếu \(Q\) sai thì mệnh đề sai.

+ Trong trường hợp mệnh đề \(``\)\(P\Rightarrow Q"\) là định lí, ta nói:

- \(P\) là giả thiết, \(Q\) là kết luận.

- \(P\) là điều kiện đủ để có \(Q\).

- \(Q\) là điều kiện cần để có \(P\).

5. Mệnh đề đảo. Hai mệnh đề tương đương

+ Mệnh đề \(Q\Rightarrow P\) được gọi là mệnh đề đảo của mệnh đề \(P\Rightarrow Q\).

Chú ý: Mệnh đề đảo của một mệnh đề đúng không nhất thiết phải đúng.

+ Nếu cả hai mệnh đề \(P\Rightarrow Q\) và \(Q\Rightarrow P\) đều đúng thì ta nói hai mệnh đề \(P\) và \(Q\) tương đương, kí hiệu \(P\Leftrightarrow Q\).

+ Nếu \(P\Leftrightarrow Q\), ta nói \(P\) là điều kiện cần và đủ để có \(Q\).

Chú ý. Nếu hai mệnh đề \(P\) và \(Q\) tương đương thì \(P\) và \(Q\) cùng đúng hoặc cùng sai.

6. Mệnh đề chứa kí hiệu \(\forall\), \(\exists\)

+ Mệnh đề \(``\) \(\forall x\in M:\ P(x)\) \("\) đúng nếu với mọi \(x_0\in M\) thì \(P(x_0)\) là mệnh đề đúng.

+ Mệnh đề \(``\) \(\exists x\in M:\ P(x)\) \("\) đúng nếu tồn tại \(x_0\in M\) thì \(P(x_0)\) là mệnh đề đúng.

Phần 1. Trắc nghiệm bốn lựa chọn

Dạng 1. Xác định, xét tính đúng sai của mệnh đề. Mệnh đề chứa biến

Dạng 2. Xác định mệnh đề phủ định

Dạng 3. Mệnh đề kéo theo. Mệnh đề đảo, mệnh đề tương đương

Dạng 4. Mệnh đề chứa kí hiệu với mọi và tồn tại

Dạng 1. Xác định, xét tính đúng sai của mệnh đề. Mệnh đề chứa biến

+) Mệnh đề phải là một câu khẳng định có tính đúng – sai rõ ràng. Có thể chưa biết nó đúng hay là sai, nhưng chắc chắn nó chỉ có thể đúng hoặc là sai.

+) Có những mệnh đề mà tính đúng – sai của nó gắn với một thời gian, địa điểm cụ thể.

+) Mệnh đề chứa biến là câu khẳng định phụ thuộc vào biến $x$, chưa xác định được tính đúng sai.

Chú ý.

+) Mệnh đề chứa biến chưa phải là mệnh đề (do chưa xác định được tính đúng sai).

+) Với mệnh đề chứa biến $P(x)$, nếu ta cho $x=x_0$ là một giá trị cụ thể, thì $P(x_0)$ là một mệnh đề.

Câu 1:

Trong các câu sau, câu nào là mệnh đề đúng?

Đáp án: Nếu \(a\) chia hết cho 9 thì \(a\) chia hết cho 3

Lời giải:

Nếu \(a\ge b\) thì \(a^2\ge b^2\) là một mệnh đề sai vì, chẳng hạn \(a=-1\), \(b=-2\) thì \(b\le a\) nhưng \(a^2=1\), \(b^2=4\) và \(a^2\le b^2\).

Khẳng định "Nếu em chăm chỉ thì em thành công" chưa là mệnh đề vì chưa khẳng định được tính đúng, sai.

Mệnh đề "Nếu một tam giác có một góc bằng \(60^{\circ} \) thì tam giác đó đều" là mệnh đề sai vì chưa đủ điều kiện để khẳng định một tam giác là đều.

"Nếu \(a\) chia hết cho 9 thì \(a\) chia hết cho 3" là mệnh đề đúng mà ta đã biết khi học về các dấu hiệu chia hết.

Câu 2:

Trong các câu sau, câu nào là mệnh đề đúng?

Đáp án: \( 7 \) là một số nguyên số

Lời giải:

\( 7 \) là một số nguyên số là một mệnh đề đúng.

Dạng 2. Xác định mệnh đề phủ định

Để lập mệnh đề phủ định của một mệnh đề cho trước, ta: thêm (hoặc bớt) từ không (hoặc không phải) vào trước vị ngữ của mệnh đề đó.

Mệnh đề phủ định của $\mathbf{P}$ là $\mathbf{\overline{P}}\colon$ "Không $\mathbf{P}$" hoặc là $\mathbf{\overline{P}}\colon$ "Không phải $\mathbf{P}$".

Câu 1:

Phủ định của mệnh đề "\(\sqrt{3}\) là số vô tỷ" là mệnh đề nào dưới đây?

Đáp án: \(\sqrt{3}\) không phải là số vô tỷ

Lời giải:

Phủ định của mệnh đề "\(\sqrt{3}\) là số vô tỷ"\ là "\(\sqrt{3}\) không phải là số vô tỷ".

Câu 2:

Viết mệnh đề phủ định \(\overline{P}\) của mệnh đề \(P\): Tất cả các học sinh khối \(10\) của trường em đều biết bơi.

Đáp án: \(\overline{P}\): Có ít nhất một học sinh khối \(10\) trường em không biết bơi

Lời giải:

Phủ định của mệnh đề \(P\): "Tất cả các học sinh khối \(10\) của trường em đều biết bơi" là mệnh đề: \(\overline{P}\): "Có ít nhất một học sinh khối \(10\) trường em không biết bơi".

Dạng 3. Mệnh đề kéo theo. Mệnh đề đảo, mệnh đề tương đương

+) Mệnh đề nếu $P$ thì $Q$ gọi là mệnh đề kéo theo. Ký hiệu là $P \Rightarrow Q$.

+) Mệnh đề $P \Rightarrow Q$ chỉ sai khi $P$ đúng $Q$ sai.

+) Mệnh đề $Q \Rightarrow P$ gọi là mệnh đề đảo của $P \Rightarrow Q$.

+) Mệnh đề $P$ nếu và chỉ nếu $Q$ gọi là mệnh đề tương đương. Ký hiệu là $P \Leftrightarrow Q$. Khi đó, ta cũng nói $P$ là điều kiện cần và đủ để có $Q$ (hay $Q$ là điều kiện cần và đủ để có $P$.

+) Mệnh đề $P \Leftrightarrow Q$ đúng khi cả $P \Rightarrow Q$ và $Q \Rightarrow P$ cùng đúng.

Câu 1:

Mệnh đề đảo của mệnh đề nào sau đây là một một mệnh đề đúng?

Đáp án: Nếu một tứ giác có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm mỗi đường thì tứ giác đó là hình bình hành

Lời giải:

Nếu một tứ giác có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm mỗi đường thì tứ giác đó là hình bình hành có mệnh đề đảo là mệnh đề đúng.

Câu 2:

Sử dụng các thuật ngữ "điều kiện đủ" để phát biểu lại định lí "Nếu hai tam giác bằng nhau thì chúng có diện tích bằng nhau".

Đáp án: Hai tam giác bằng nhau là điều kiện đủ để hai tam giác có diện tích bằng nhau

Lời giải:

Ta có "Hai tam giác bằng nhau là điều kiện đủ để hai tam giác có diện tích bằng nhau".

Dạng 4. Mệnh đề chứa kí hiệu với mọi và tồn tại

Mệnh đề chứa kí hiệu $\mathbf{\forall}$, $\mathbf{\exists}$.

+) Mệnh đề " Với mọi $x$ thuộc $X$, ta có $P(x)$" có thể viết ở dạng kí hiệu " $\forall x\in X,\, P(x)$".

+) Mệnh đề " Tồn tại $x$ thuộc $X$, sao cho $P(x)$" có thể viết ở dạng kí hiệu " $\exists x\in X:\, P(x)$".

Tính đúng sai của mệnh đề chứa kí hiệu $\forall$ và $\exists$

+) Mệnh đề "$\forall x\in X,\, P(x)$" đúng $\Leftrightarrow$ Với mọi $x_0\in X$, mệnh đề "$P(x_0)$" đúng.

+) Mệnh đề "$\forall x\in X,\, P(x)$" sai $\Leftrightarrow$ Tồn tại $x_0\in X$, mệnh đề "$P(x_0)$" sai.

+) Mệnh đề "$\exists x\in X:\, P(x)$" đúng $\Leftrightarrow$ Tồn tại $x_0\in X$, mệnh đề "$P(x_0)$" đúng.

+) Mệnh đề "$\exists x\in X:\, P(x)$" sai $\Leftrightarrow$ Tồn tại $x_0\in X$, mệnh đề "$P(x_0)$" sai.

Phủ định của mệnh đề chứa kí hiệu $\forall$, $\exists$

+) Mệnh đề $A\colon$ " $\forall x\in X,\, P(x)$" có mệnh đề phủ định là $\overline{A}\colon$ " $\exists x\in X:\, \overline{P(x)}$".

+) Mệnh đề $A\colon$ " $\exists x\in X:\, P(x)$" có mệnh đề phủ định là $\overline{A}\colon$ " $\forall x\in X,\, \overline{P(x)}$".

Phương pháp phủ định mệnh đề chứa kí hiệu $\forall$, $\exists$: đổi hai kí hiệu $\forall$, $\exists$ cho nhau và phủ định thêm tính chất $P(x)$.

Câu 1:

Kí hiệu \(X\) là tập hợp các cầu thủ \(x\) trong đội tuyển bóng rổ, \(P(x )\) là mệnh đề chứa biến "\(x\) cao trên \(180\) cm". Mệnh đề "\(\forall x\in X,\ P(x )\)" khẳng định rằng

Đáp án: Mọi cầu thủ trong đội tuyển bóng rổ đều cao trên \(180\) cm

Lời giải:

Mệnh đề "\(\forall x\in X\), \(x\) cao trên \(180\) cm" khẳng định: "Mọi cầu thủ trong đội tuyển bóng rổ đều cao trên \(180\) cm.".

Câu 2:

Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?

Đáp án: \(\exists n\in \mathbb{N}\), \(n^2+1\) chia hết cho \(4\)

Lời giải:

+) \(\exists n\in \mathbb{N}\),\, \(n^2+11n+2\) chia hết cho \(11\) là mệnh đề đúng với \(n=3\).

+) Tồn tại số nguyên tố chia hết cho \(5\) là mệnh đề đúng.

+) \(\exists x\in \mathbb{Z}\), \(2x^2-8=0\) là mệnh đề đúng với \(x=2\).

+) \(\exists n\in \mathbb{N}\), \(n^2+1\) chia hết cho \(4\) là mệnh đề sai. Thật vậy

- Với \(n=2k, k\in\mathbb{N}\) thì \(n^2+1=4k^2+1\) không chia hết cho \(4\).

- Với \(n=2k+1, k\in\mathbb{N}\) thì \(n^2+1=4k^2+4k+2\) không chia hết cho \(4\).

Phần 2. Trắc nghiệm đúng sai

Dạng 1. Xác định, xét tính đúng sai của mệnh đề, mệnh đề chứa biến

Dạng 2. Xác định mệnh đề phủ định

Dạng 3. Mệnh đề kéo theo. Mệnh đề đảo, mệnh đề tương đương

Dạng 4. Mệnh đề chứa kí hiệu với mọi và tồn tại

Dạng 1. Xác định, xét tính đúng sai của mệnh đề, mệnh đề chứa biến

Dạng 2. Xác định mệnh đề phủ định

Dạng 3. Mệnh đề kéo theo. Mệnh đề đảo, mệnh đề tương đương

Dạng 4. Mệnh đề chứa kí hiệu với mọi và tồn tại

Phần 3. Tự luận

Bài tập cơ bản

Bài tập nâng cao

Ứng dụng thực tế

Bài tập cơ bản

Câu 1:

Câu nào sau đây là mệnh đề và cho biết tính đúng – sai của nó?

a) Tổng các góc trong một tam giác bằng $180^\circ$.

b) Tổng các góc trong một hình vuông có bằng $360^\circ$ không?

a) Mệnh đề đúng.

b) Không phải là mệnh đề, vì là câu hỏi.

Câu 2:

Cho mệnh đề chứa biến $P(x)\colon 3x+5\le x^2$ với $x$ là số thực. Mệnh đề nào đúng trong các mệnh đề sau $P(3)$, $P(1)$, $P(4)$, $P(5)$?

Ta có

+) $P(3)\colon 3\cdot3+5\le 3^2$ là mệnh đề sai.

+) $P(4) \colon 3\cdot4+5\le 4^2$ là mệnh đề sai.

+) $P(1)\colon3\cdot1+5\le 1^2$ là mệnh đề sai.

+) $P(5) \colon 3\cdot5+5\le 5^2$ là mệnh đề đúng.

Câu 3:

Xét tính đúng sai của mệnh đề: "Phương trình $x^2+7x-2=0$ có $2$ nghiệm trái dấu".

Phương trình $x^2+7x-2=0$ có $a\cdot c=1\cdot (-2)< 0$ nên nó có $2$ nghiệm trái dấu.

Do đó đây là mệnh đề đúng.

Câu 4:

Trong các câu sau, câu nào là mệnh đề?

a) Trung Quốc là nước đông dân nhất thế giới.

b) Bạn học trường nào?

c) Không được làm việc riêng trong giờ học.

d) Tôi sẽ sút bóng trúng xà ngang.

a) "Trung Quốc là nước đông dân nhất thế giới" là mệnh đề vì đây là câu khẳng định.

b) "Bạn học trường nào?" không phải mệnh đề vì đây là câu hỏi.

c) "Không được làm việc riêng trong giờ học" không phải mệnh đề vì đây là câu mệnh lệnh.

d) "Tôi sẽ sút bóng trúng xà ngang" là mệnh đề vì đây là câu khẳng định.

Câu 5:

Xác định tính đúng sai của mỗi mệnh đề sau

a) $\pi< \dfrac{10}{3}$.

b) Phương trình $3x+7=0$ có nghiệm.

c) Có ít nhất một số cộng với chính nó bằng $0$.

d) $2022$ là hợp số.

a) "$\pi< \dfrac{10}{3}$" là mệnh đề đúng vì $\pi\approx 3{,}14 < 3{,}33\approx \dfrac{10}{3}$.

b) "Phương trình $3x+7=0$ có nghiệm" là mệnh đề đúng vì $3x+7=0 \Leftrightarrow x=-\dfrac{7}{3}$.

c) "Có ít nhất một số cộng với chính nó bằng $0$" là mệnh đề đúng vì $0+0=0$.

d) "$2022$ là hợp số" là mệnh đề đúng vì $2022=2\cdot3\cdot337$.

Câu 6:

Trong các phát biểu sau, phát biểu nào là mệnh đề?

a) Tích của hai số thực trái dấu là một số thực âm.

b) Mọi số tự nhiên đều là số dương.

c) Việt Nam là nước thuộc châu Á.

d) Ngày 1 tháng 5 là ngày Quốc tế Lao động.

a) "Tích của hai số thực trái dấu là một số thực âm" là mệnh đề vì đây là câu khẳng định đúng.

b) "Mọi số tự nhiên đều là số dương" là mệnh đề vì đây là câu khẳng định sai.

c) "Việt Nam là nước thuộc châu Á" là mệnh đề vì đây là câu khẳng định đúng.

d) "Ngày 1 tháng 5 là ngày Quốc tế Lao động" là mệnh đề vì đây là câu khẳng định đúng.

Câu 7:

Xét tính đúng sai của mỗi mệnh đề sau

a) $1993$ chia hết cho $3$.

b) $\sqrt{12}$ là một số hữu tỉ.

c) $9$ là một số chính phương.

d) $|-1997|\leqslant0$.

a) Mệnh đề "$1993$ chia hết cho $3$"\ là mệnh đề sai vì $1993$ chia $3$ dư $1$.

b) Mệnh đề "$\sqrt{12}$ là một số hữu tỉ"\ là mệnh đề sai vì $\sqrt{12}$ là một số vô tỉ.

c) Mệnh đề "$9$ là một số chính phương"\ là mệnh đề đúng vì $\sqrt{9}=3$.

d) Mệnh đề "$|-1997|\leqslant0$"\ là mệnh đề sai vì $|-1997|=1997>0$.

Câu 8:

Xét tính đúng sai của mỗi mệnh đề sau

a) $\sqrt{3}+\sqrt{2}=\dfrac{1}{\sqrt{3}-\sqrt{2}}$.

b) $\left(\sqrt{2}-\sqrt{18}\right)^2\geqslant8$.

c) $\left(\sqrt{3}+\sqrt{12}\right)^2$ là một số hữu tỉ.

d) $x=2$ là một nghiệm của phương trình $\dfrac{x^2-4}{x-2}=0$.

a) Mệnh đề "$\sqrt{3}+\sqrt{2}=\dfrac{1}{\sqrt{3}-\sqrt{2}}$"\ là mệnh đề đúng.

b) Mệnh đề "$\left(\sqrt{2}-\sqrt{18}\right)^2\geqslant8$"\ là mệnh đề đúng vì $\left(\sqrt{2}-\sqrt{18}\right)^2=8$.

c) Mệnh đề "$\left(\sqrt{3}+\sqrt{12}\right)^2$ là một số hữu tỉ"\ là mệnh đề đúng vì $\left(\sqrt{3}+\sqrt{12}\right)^2=27$.

d) Mệnh đề "$x=2$ là một nghiệm của phương trình $\dfrac{x^2-4}{x-2}=0$"\ là mệnh đề sai vì $x=2$ vi phạm điều kiện xác định của phương trình.

Câu 9:

Phát biểu mệnh đề phủ định của mỗi mệnh đề sau

a) $P\colon$ "$3^3$ là số chính phương".

b) $Q\colon$ "Tam giác $ABC$ là tam giác cân".

c) $R\colon$ "$2^{2003}-1$ là số nguyên tố".

d) $H\colon$ "$\sqrt{2}$ là số vô tỉ".

a) Mệnh đề phủ định của $P$ là $\overline{P}\colon$ "$3^3$ không phải là số chính phương".

b) Mệnh đề phủ định của $Q$ là $\overline{Q}\colon$ "Tam giác $ABC$ không là tam giác cân".

c) Mệnh đề phủ định của $R$ là $\overline{R}\colon$ "$2^{2003}-1$ không là số nguyên tố".

d) Mệnh đề phủ định của $H$ là $\overline{H}\colon$ "$\sqrt{2}$ là số hữu tỉ"hoặc "$\sqrt{2}$ không là số vô tỉ".

Câu 10:

Lập mệnh đề phủ định của mệnh đề $A\colon$ "$\dfrac{5}{1{,}2}$ là một phân số" và nhận xét tính đúng sai của mệnh đề phủ định đó.

Mệnh đề phủ định của mệnh đề $A$ là $\overline{A}\colon$ "$\dfrac{5}{1{,}2}$ không phải là một phân số". Mệnh đề $\overline{A}$ là một mệnh đề sai.

Câu 11:

Lập mệnh đề phủ định của mệnh đề $B\colon$ "Phương trình $x^2+3x+2=0$ có nghiệm" và nhận xét tính đúng sai của mệnh đề phủ định đó.

Mệnh đề phủ định của mệnh đề $B$ là mệnh đề $\overline{B}\colon$ "Phương trình $x^2+3x+2=0$ vô nghiệm". Đây là mệnh đề sai vì phương trình $x^2+3x+2=0$ có hai nghiệm là $x=-1$ hoặc $x=-2$.

Câu 12:

Lập mệnh đề phủ định của mệnh đề $C\colon$"$2^2+2^3=2^{2+3}$" và nhận xét tính đúng sai của mệnh đề phủ định đó.

Mệnh đề phủ định của mệnh đề $C$ là mệnh đề $\overline{C}\colon$ "$2^2+2^3\ne 2^{2+3}$". Đây là mệnh đề đúng.

Câu 13:

Lập mệnh đề phủ định của mệnh đề $D\colon$ "Số $2025$ chia hết cho $15$" và nhận xét tính đúng sai của mệnh đề phủ định đó.

Mệnh đề phủ định của mệnh đề $D$ là mệnh đề $\overline{D}\colon$ "Số $2025$ không chia hết cho $15$". Đây là mệnh đề sai vì $2025$ chia hết cho $15$.

Câu 14:

Lập mệnh đề phủ định của mệnh đề "Số $12$ chia hết cho $4$ và $3$"và nhận xét tính đúng sai của mệnh đề phủ định đó.

Mệnh đề phủ định cần tìm là "Số 12 không chia hết cho $4$ hoặc không chia hết cho $3$". Mệnh đề này là mệnh đề sai.

Câu 15:

Xét hai mệnh đề:

$P\colon$ "Hai tam giác $ABC$ và $A'B'C'$ bằng nhau";

$Q\colon$ "Hai tam giác $ABC$ và $A'B'C'$ có diện tích bằng nhau".

a) Phát biểu mệnh đề $P \Rightarrow Q$.

b) Mệnh đề $P \Rightarrow Q$ có phải là một định lí không? Nếu có, sử dụng thuật ngữ "điều kiện cần", "điều kiện đủ" để phát biểu định lí này theo hai cách khác nhau.

a) $P \Rightarrow Q\colon$ "Nếu hai tam giác $ABC$ và $A'B'C'$ bằng nhau thì hai tam giác đó có diện tích bằng nhau".

b) Mệnh đề $P \Rightarrow Q$ là một mệnh đề đúng vì $P$ đúng thì $Q$ đúng nên nó là một định lí.

Ta có thể phát biểu lại định lí đã cho như sau:

"Hai tam giác $ABC$ và $A'B'C'$ có diện tích bằng nhau là điều kiện cần để hai tam giác đó bằng nhau" hoặc "Hai tam giác $ABC$ và $A'B'C'$ bằng nhau là điều kiện đủ để hai tam giác đó có diện tích bằng nhau".

Câu 16:

Xét hai mệnh đề:

$P\colon$ "Tứ giác $ ABCD $ là hình bình hành";

$Q\colon$ "Tứ giác $ ABCD $ có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường".

a) Phát biểu mệnh đề $ P\Rightarrow Q $ và xét tính đúng sai của nó.

b) Phát biểu mệnh đề đảo của mệnh đề $ P\Rightarrow Q $ và xét tính đúng sai của nó.

a) Mệnh đề $ P\Rightarrow Q $: "Nếu tứ giác $ ABCD $ là hình bình hành thì tứ giác $ ABCD $ có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường".

Mệnh đề $ P\Rightarrow Q $ là mệnh đề đúng.

b) Mệnh đề đảo của mệnh đề $ P\Rightarrow Q $ là "Nếu tứ giác $ ABCD $ có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường thì tứ giác $ ABCD $ là hình bình hành ".

Mệnh đề $Q\Rightarrow P$ là mệnh đề đúng.

Câu 17:

Cho các định lí:

$P$: "Nếu hai tam giác bằng nhau thì diện tích của chúng bằng nhau";

$Q$: "Nếu $ a< b $ thì $ a+c< b+c $" ($ a, b, c\in\mathbb{R} $)".

a) Chỉ ra giả thiết và kết luận của mỗi định lí.

b) Phát biểu lại mỗi định lí đã cho, sử dụng thuật ngữ "điều kiện cần" hoặc "điều kiện đủ".

c) Mệnh đề đảo của mỗi định lí đó có là định lí không?

a) $P$: "Nếu hai tam giác bằng nhau thì diện tích của chúng bằng nhau";

Giả thiết là hai tam giác bằng nhau;

kết luận là diện tích của chúng bằng nhau.

$Q$: "Nếu $ a< b $ thì $ a+c< b+c $" ~($ a, b, c\in\mathbb{R} $).

Giả thiết là $ a< b $, ($ a, b, c\in\mathbb{R} $);

kết luận là $ a+c< b+c $.

b) Phát biểu lại mỗi định lí đã cho, sử dụng thuật ngữ "điều kiện đủ"

$P$: "Hai tam giác bằng nhau là điều kiện đủ để diện tích của chúng bằng nhau";

$Q$: "$ a< b $ là điều kiện đủ để$ a+c< b+c $" ~($ a, b, c\in\mathbb{R} $).

c) Mệnh đề đảo của $ P $ là "Nếu diện tích của hai tam giác bằng nhau thì chúng bằng nhau". Mệnh đề đảo là mệnh đề sai.

Mệnh đề đảo của $ Q $ là "Nếu $ a+c< b+c $ thì $ a< b $"~($ a, b, c\in\mathbb{R} $). Mệnh đề đảo là mệnh đề đúng.

Câu 18:

Cho định lí "Cho số tự nhiên $n$, nếu $n^5$ chia hết cho $5$ thì $n$ chia hết cho $5$". Định lí này được viết dưới dạng $P\Rightarrow Q$.

a) Hãy xác định các mệnh đề $P$ và $Q$.

b) Phát biểu định lí trên bằng cách dùng thuật ngữ "điều kiện cần".

c) Phát biểu định lí trên bằng cách dùng thuật ngữ "điều kiện đủ".

d) Hãy phát biểu định lí đảo (nếu có) của định lí trên rồi dùng các thuật ngữ "điều kiện cần và điều kiện đủ" phát biểu gộp cả hai định lí thuận và đảo.

a) $P\colon $ "$n$ là số tự nhiên và $n^5$ chia hết cho $5$", $Q\colon $ "$n$ chia hết cho $5$".

b) Với $n$ là số tự nhiên, $n$ chia hết cho $5$ là điều kiện cần để $n^5$ chia hết cho $5$.

c) Với $n$ là số tự nhiên, $n^5$ chia hết cho $5$ là điều kiện đủ để $n$ chia hết cho $5$.

d) Định lí đảo "Cho số tự nhiên $n$, nếu $n$ chia hết cho $5$ thì $n^5$ chia hết cho $5$".

Phát biểu gộp cả hai định lí "Điều kiện cần và đủ để $n$ chia hết cho $5$ là $n^5$ chia hết cho $5$".

Câu 19:

Cho tam giác $ABC$ với trung tuyến $AM$. Xét hai mệnh đề

$P\colon $ "Tam giác $ABC$ vuông tại $A$".

$Q\colon $ "Trung tuyến $AM$ bằng một nửa cạnh $BC$".

a) Hãy phát biểu mệnh đề $P\Rightarrow Q$. Mệnh đề này đúng hay sai?

b) Hãy phát biểu mệnh đề $Q\Rightarrow P$. Mệnh đề này đúng hay sai?

c) Phát biểu mệnh đề $P\Leftrightarrow Q$ và cho biết mệnh đề đó đúng hay sai?

a) Mệnh đề $P\Rightarrow Q$ là "Nếu tam giác $ABC$ vuông tại $A$ thì trung tuyến $AM$ bằng một nửa cạnh $BC$".

Đây là mệnh đề đúng.

b) Mệnh đề $Q\Rightarrow P$ là "Nếu trung tuyến $AM$ bằng một nửa cạnh $BC$ thì tam giác $ABC$ vuông tại $A$".

Đây là mệnh đề đúng.

c) Mệnh đề $P\Leftrightarrow Q$ là "Tam giác $ABC$ vuông tại $A$ khi và chỉ khi trung tuyến $AM$ bằng một nửa cạnh $BC$".

Mệnh đề tương đương $P\Leftrightarrow Q$ đúng vì $P\Rightarrow Q$ và $Q\Rightarrow P$ là hai mệnh đề đúng.

Câu 20:

Phát biểu mệnh đề $P\Rightarrow Q$ và phát biểu mệnh đề đảo, xét tính đúng sai của nó.

a) $P\colon $ "Tứ giác $ABCD$ là hình chữ nhật" và $Q\colon $ "Tứ giác $ABCD$ có $AC$ và $BD$ cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường".

b) $P\colon$ "Hình thang $ABCD$ nội tiếp một đường tròn " và $Q\colon$"Hình thang $ABCD$ cân".

a) Mệnh đề đảo của mệnh đề $P\Rightarrow Q$ là $Q\Rightarrow P\colon $ "Nếu tứ giác $ABCD$ có $AC$ và $BD$ cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường thì nó là hình chữ nhật".

Đây là một mệnh đề sai vì tứ giác có hai đường chéo cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường thì nó chỉ là hình bình hành, chưa đủ điều kiện để là hình chữ nhật.

b) Mệnh đề đảo của mệnh đề $P\Rightarrow Q$ là $Q\Rightarrow P\colon $ "Nếu $ABCD$ là hình thang cân thì $ABCD$ nội tiếp một đường tròn".

Đây là một mệnh đề đúng vì hình thang cân có tổng hai góc đối bằng $180^\circ$.

Câu 21:

Hãy phát biểu mệnh đề $P\Leftrightarrow Q$ và cho biết mệnh đề đó đúng hay sai nếu biết

a) $P\colon $ "$a$ và $b$ cùng chia hết cho $c$" và $Q\colon $ "$a+b$ chia hết cho $c$".

b) $P\colon $ "$a$ chia hết cho $3$" và $Q\colon $ "$a$ chia hết cho $9$".

c) $P\colon $ "$ABCD$ là hình chữ nhật" và $Q\colon $ "Tứ giác $ABCD$ có ba góc vuông".

a) Mệnh đề $P\Leftrightarrow Q\colon $ "$a$ và $b$ cùng chia hết cho $c$ nếu và chỉ nếu $a+b$ chia hết cho $c$".

Đây là mệnh đề sai vì mệnh đề $P\Rightarrow Q$ đúng nhưng mệnh đề $Q\Rightarrow P$ là sai.

b) Mệnh đề $P\Leftrightarrow Q\colon $ "$a$ chia hết cho $3$ nếu và chỉ nếu $a$ chia hết cho $9$".

Đây là mệnh đề sai vì mệnh đề $P\Rightarrow Q$ là mệnh đề đúng còn mệnh đề $Q\Rightarrow P$ là mệnh đề sai.

c) Mệnh đề $P\Leftrightarrow Q\colon $ "$ABCD$ là hình chữ nhật khi và chỉ khi nó có ba góc vuông".

Đây là một mệnh đề đúng vì mệnh đề $P\Rightarrow Q$ và $Q\Rightarrow P$ là hai mệnh đề đúng.

Câu 22:

Sử dụng kí hiệu "$\forall$" để viết mỗi mệnh đề sau.

a) $M\colon$ "Tồn tại số thực $ x $ sao cho $x^3=-8$".

b) $N\colon$ "Tồn tại số nguyên $ x $ sao cho $2x+1=0$".

a) Mệnh đề được viết là $ M\colon$ "$\exists x\in \mathbb{R}, x^3=-8$ ".

b) Mệnh đề được viết là $ N\colon$ "$\exists x\in \mathbb{Z}, 2x+1=0$".

Câu 23:

Cho số tự nhiên $n$, xét hai khẳng định $A(n)\colon$ "$n$ là số chẵn" và $B(n)\colon$ "$n^2$ là số chẵn".

a) Hãy phát biểu mệnh đề "$\forall n\in \mathbb{N},\, B(n) \Rightarrow A(n)$".

b) Hãy phát biểu mệnh đề "$\exists n\in \mathbb{N},\, A(n) \Rightarrow B(n)$".

a) Mệnh đề "$\forall n\in \mathbb{N},\, B(n) \Rightarrow A(n)$" là "Với mọi số tự nhiên $n$, nếu $n^2$ là số chẵn thì $n$ cũng là số chẵn".

b) Mệnh đề "$\exists n\in \mathbb{N},\, A(n) \Rightarrow B(n)$" là "Tồn tại số tự nhiên $n$, nếu $n$ là số chẵn thì $n^2$ cũng là số chẵn".

Câu 24:

Lập mệnh đề phủ định của mỗi mệnh đề sau:

a) $\forall x\in \mathbb{R},\, |x|\geq x$.

b) $\exists x\in \mathbb{R},\, x^2+1=0$.

a) Phủ định của mệnh đề $\forall x\in \mathbb{R},\, |x|\geq x$ là mệnh đề $\exists x\in \mathbb{R},\, |x|< x$.

b) Phủ định của mệnh đề $\exists x\in \mathbb{R},\, x^2+1=0$ là mệnh đề $\forall x\in \mathbb{R},\, x^2+1\neq 0$.

Câu 25:

Lập mệnh đề phủ định của mỗi mệnh đề sau:

a) $A\colon$ "$\forall x\in \mathbb{R},\, \left| x \right|\ge x $";

b) $B\colon$ "$\forall x\in \mathbb{R},\, x+\frac{1}{x}\ge 2 $";

c) $C\colon$ "$\exists x\in \mathbb{Z},\, 2{{x}^{2}}+3x-2=0 $";

d) $D\colon$ "$\exists x\in \mathbb{Z},\, {{x}^{2}}< x $".

a) $\overline{A}$: "$\exists x\in \mathbb{R},\, \left| x \right|< x $".

b) $\overline{B}$: "$\exists x\in \mathbb{R},\, x+\frac{1}{x}< 2$".

c) $\overline{C}$: "$\forall x\in \mathbb{Z},\, 2{{x}^{2}}+3x-2\ne 0$".

d) $\overline{D}$: "$\forall x\in \mathbb{Z},\, {{x}^{2}}\ge x $".

Câu 26:

Nêu mệnh đề phủ định của các mệnh đề sau và cho biết tính đúng sai của mệnh đề phủ định đó.

a) $A\colon $ "$\exists n\in \mathbb{N},\, n(n+1)$ là một số chính phương".

b) $B\colon $ "$\forall n\in \mathbb{N},\, n^4-n^2+1$ là hợp số".

a) $\overline{A}\colon $ "$\forall n\in \mathbb{N},\, n(n+1)$ không phải là một số chính phương". Mệnh đề này sai.

b) $\overline{B}\colon $ "$\exists n\in \mathbb{N},\, n^4-n^2+1$ là số số nguyên tố". Mệnh đề này đúng.

Câu 27:

Cho mệnh đề $P\colon $ "$\exists q\in \mathbb{Q}:\, 2q^2-1=0$". Nêu mệnh đề phủ định và cho biết tính đúng sai của nó.

Ta có $\overline{P}\colon$ "$\forall q\in \mathbb{Q},\, 2q^2-1\ne 0$".

Vì $2q^2-1\ne 0\Leftrightarrow q^2=\dfrac{1}{2}\Leftrightarrow q=\pm \dfrac{\sqrt{2}}{2}\notin\mathbb{Q}$ nên $P$ lần mệnh đề sai.

Suy ra $\overline{P}$ là mệnh đề đúng.

Câu 28:

Xét tính đúng sai của mệnh đề sau và nêu mệnh đề phủ định của nó.

a) $P\colon$ "$\exists x\in \mathbb{Z}:\, x^2=3$".

b) $P\colon$ "$\forall n\in \mathbb{N}^*,\, 2^n+3$ là một số nguyên tố".

a) Ta có $x^2=3 \Leftrightarrow x=\pm \sqrt{3}$. Vì $\pm \sqrt{3}\notin \mathbb{Z}$ nên mệnh đề đã cho sai.

Mệnh đề phủ định là $\overline{P}\colon $ "$\forall x\in \mathbb{Z},\, x^2\ne 3$".

b) Với $n=5~$ thì $2^n+3=2^5+3=35$, số này chia hết cho $5$ (không nguyên tố). Do đó mệnh đề đã cho sai.

Mệnh đề phủ định là $\overline{P}\colon $ "$\exists n\in \mathbb{N}^*\colon 2^n+3$ không là một số nguyên tố".

Câu 29:

Cho mệnh đề $P\colon $ "Với mọi $x$ là số hữu tỉ thì $x^2$ là số hữu tỉ". Dùng kí hiệu $\forall$ hoặc $\exists$ viết lại $P$ và xác định tính đúng sai của nó.

Mệnh đề được viết lại dưới dạng kí hiệu là $P\colon$ "$\forall x\in \mathbb{Q},\, x^2\in \mathbb{Q}$".

Vì với mọi $x\in \mathbb{Q}$ thì $x$ có dạng $x=\dfrac{m}{n}$ với $m,\, n\in\mathbb{Z}$ và $n\neq 0$.

Ta có $x^2=\dfrac{m^2}{n^2}\in\mathbb{Q}$ nên đây là mệnh đề đúng.

Câu 30:

Xác định tính đúng sai của các mệnh đề sau:

a) $\forall x\in \mathbb{R},\, x>-2 \Rightarrow x^2>4$.

b) $\forall x\in \mathbb{R},\, x>2 \Rightarrow x^2>4$.

a) Mệnh đề sai, chẳng hạn ta lấy $x=1$.

b) Áp dụng tính chất: với $a>b>0$, ta có $a^2>b^2$. Suy ra với $x>2$ thì $x^2>2^2=4$. Do đó đây là mệnh đề đúng.

Câu 31:

Xác định tính đúng sai của các mệnh đề sau:

a) $\forall m,\, n\in \mathbb{N}$, $m$ và $n$ là các số lẻ $ \Leftrightarrow $ $m^2+n^2$ là số chẵn.

b) $\forall x\in \mathbb{R},\, x^2>4 \Rightarrow x>2$.

a) Mệnh đề sai, chẳng hạn ta lấy $m=2$, $n=4$ khi đó $m^2+n^2$ là số chẵn nhưng $m$, $n$ là các số chẵn.

b) Mệnh đề sai, chẳng hạn ta lấy $x=-3$.

Câu 32:

Xét tính đúng sai của các mệnh đề sau:

a) $\exists a\in \mathbb{Q}$, $a^2=2$.

b) $\forall n\in \mathbb{N},\, n^2+1$ không chia hết cho $3$.

a) Mệnh đề sai vì $a^2=2 \Leftrightarrow a=\pm \sqrt{2}\notin \mathbb{Q}$.

b) Mệnh đề đúng. Thật vậy

+) Với $n=3k,\, k\in\mathbb{N}$ thì $n^2+1=9k^2+1$ không chia hết cho $3$ (chia $3$ dư $1$).

+) Với $n=3k+1,\, k\in\mathbb{N}$ thì $n^2+1=9k^2+6k+2$ không chia hết cho $3$ (chia $3$ dư $2$).

+) Với $n=3k+2,\, k\in\mathbb{N}$ thì $n^2+1=9k^2+12k+5$ không chia hết cho $3$ (chia $3$ dư $2$).

Bài tập nâng cao

Ứng dụng thực tế