Chương I. Mệnh đề và tập hợp

Bài 1. Mệnh đề

Sách bài tập Toán 10 — Kết nối tri thức, tập 1 · 8 bài tập, mỗi câu ít nhất 2 cách giải.

Bài 1 · 1.1★★Trang 7— Xét tính đúng sai của mệnh đề chứa lượng từ với mọi
Xác định tính đúng, sai của các mệnh đề sau: a) Các số nguyên tố đều là số lẻ; b) Phương trình có hai nghiệm nguyên phân biệt; c) Mọi số nguyên lẻ đều không chia hết cho .
Kiến thức cần nhớ
  • Mỗi mệnh đề phải hoặc đúng hoặc sai, không thể vừa đúng vừa sai.
  • Mệnh đề dạng "mọi phần tử đều có tính chất P" chỉ cần MỘT phản ví dụ là sai.
  • Số là số nguyên tố chẵn duy nhất.
  • Số nguyên lẻ có dạng với nguyên; chia cho luôn dư .
  • Với mọi số thực thì , do đó .
🧠 Phân tích tư duy
Cả ba câu đều khẳng định một tính chất cho MỌI phần tử của một tập, nên dấu hiệu là chỉ cần một phản ví dụ là bác bỏ được, còn muốn nhận thì phải lập luận cho mọi phần tử. Câu a) và b) có vật chứng lộ ngay ( là số nguyên tố chẵn, còn luôn dương) nên đi đường phản ví dụ là nhanh nhất. Câu c) thì không thể thử hết mọi số lẻ, buộc phải dùng dạng tổng quát .
1Cách 1. Tìm phản ví dụ cho từng khẳng định

Định hướng. Mỗi câu là khẳng định về mọi phần tử, nên chỉ cần chỉ ra một vật chứng đi ngược lại là kết luận được mệnh đề sai.

a) Số là số nguyên tố, mà nên là số chẵn.
Tồn tại một số nguyên tố không lẻ, do đó mệnh đề a) SAI.
b) Với mọi số thực : , suy ra .
Phương trình không có nghiệm thực nào, càng không có nghiệm nguyên, do đó mệnh đề b) SAI.
c) Thử các số nguyên lẻ , , , , : không số nào chia hết cho .
Không tìm được phản ví dụ nào trong các số đã thử.

Vậy a) SAI và b) SAI; riêng c) phép thử chưa đủ để kết luận nên phải chứng minh tổng quát ở cách sau.

Hình minh hoạ lời giải
Parabol y = x² + 1 nằm hoàn toàn trên trục hoành nên phương trình x² + 1 = 0 vô nghiệm thực
2Cách 2. Dùng định nghĩa và đánh giá dấu thay cho phép thử

Định hướng. Thay việc thử số bằng việc viết đúng định nghĩa của số nguyên tố, của nghiệm phương trình và của số lẻ, khi đó cả ba câu đều kết luận được dứt điểm.

a) Tập các ước tự nhiên của là nên là số nguyên tố.
Đồng thời chia hết cho nên là số chẵn, khẳng định "đều là số lẻ" bị phá ngay tại , do đó a) SAI.
b) .
Mà với mọi số thực nên vô nghiệm.
Phương trình không có nghiệm nào, do đó b) SAI.
c) Số nguyên lẻ nên với .
với , nên phép chia cho có số dư đúng bằng .
Số dư khác nên không chia hết cho , điều này đúng với mọi số nguyên lẻ , do đó c) ĐÚNG.

Vậy a) SAI, b) SAI, c) ĐÚNG.

3Cách 3. Xét qua mệnh đề phủ định

Định hướng. Một mệnh đề và mệnh đề phủ định của nó luôn trái ngược nhau về tính đúng sai, nên chuyển sang xét câu phủ định vốn chỉ đòi hỏi tìm một phần tử.

a) Phủ định: "Tồn tại một số nguyên tố không lẻ".
Số là số nguyên tố và không lẻ nên phủ định ĐÚNG, suy ra a) SAI.
b) Phủ định: "Phương trình không có hai nghiệm nguyên phân biệt".
với mọi số thực nên phương trình vô nghiệm, phủ định ĐÚNG, suy ra b) SAI.
c) Phủ định: "Tồn tại một số nguyên lẻ chia hết cho ".
Số chia hết cho là số chẵn, một số không thể vừa lẻ vừa chẵn nên phủ định SAI, suy ra c) ĐÚNG.

Vậy a) SAI, b) SAI, c) ĐÚNG.

Nhận xét. Cách 3 an toàn nhất khi câu gốc nói về "mọi" mà ta chưa thấy ngay phản ví dụ, vì phủ định của nó chỉ cần tìm một phần tử hoặc chỉ ra điều vô lí.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 2 vì nó xử lí trọn cả ba câu bằng định nghĩa; riêng câu c) không thể kết luận bằng phép thử như Cách 1. Cách 3 chỉ nên dùng khi câu gốc dài, khó đọc trực tiếp.
Đáp số. a) SAI (vì là số nguyên tố chẵn); b) SAI (vì nên phương trình vô nghiệm); c) ĐÚNG.
Sai lầm thường gặp. Nhiều bạn nhớ rằng có "hai nghiệm" rồi kết luận b) đúng, trong khi không phải số nguyên và ở lớp 10 ta chỉ xét nghiệm thực. Lỗi thứ hai là thử , , thấy đều không chia hết cho rồi coi c) đã được chứng minh; thử vài số không bao giờ chứng minh được một mệnh đề "với mọi".
🚀 Mở rộng. Tổng quát hoá câu c): viết với thì chia hết cho khi và chỉ khi , nên "số lẻ không chia hết cho " chỉ là trường hợp riêng , .
Bài 2 · 1.2★Trang 7— Phát biểu mệnh đề phủ định
Phát biểu mệnh đề phủ định của các mệnh đề sau: a) là hợp số; b) Tổng số đo ba góc trong một tam giác bằng .
Kiến thức cần nhớ
  • Mệnh đề phủ định của , kí hiệu , đúng khi sai và sai khi đúng.
  • Phủ định một mệnh đề là phủ định VỊ TỪ của nó, thường bằng cách thêm chữ "không".
  • Hợp số là số tự nhiên lớn hơn và có ước khác cùng chính nó.
  • Phủ định của lượng từ "với mọi" là "tồn tại", và ngược lại.
  • Định lí tổng ba góc: trong mọi tam giác, tổng số đo ba góc bằng .
🧠 Phân tích tư duy
Đề chỉ yêu cầu phát biểu phủ định, nên việc chính là tìm đúng vị từ để gắn chữ "không" vào chứ không phải đi tính toán. Câu a) có vị từ là "là hợp số", câu b) có vị từ là "bằng ". Bẫy của câu b) là lượng từ "mọi tam giác" bị ẩn đi, không thấy nó thì rất dễ phát biểu thành một câu khác nghĩa.
1Cách 1. Thêm chữ không vào vị từ của mệnh đề

Định hướng. Giữ nguyên chủ ngữ, chỉ phủ định phần vị từ nói về tính chất, đó là thao tác chuẩn và ngắn nhất.

a) : " là hợp số".
: " không là hợp số".
nên có ước khác và khác , suy ra ĐÚNG và SAI.
b) : "Tổng số đo ba góc trong một tam giác bằng ".
: "Tổng số đo ba góc trong một tam giác không bằng ".
Theo định lí tổng ba góc thì ĐÚNG, suy ra SAI.

Vậy : " không là hợp số" (SAI) và : "Tổng số đo ba góc trong một tam giác không bằng " (SAI).

2Cách 2. Mở định nghĩa của vị từ rồi phủ định phần định nghĩa

Định hướng. Viết vị từ ra thành định nghĩa đầy đủ, khi đó phủ định hiện ra dưới một dạng tương đương nhưng nói rõ hơn về bản chất.

a) " là hợp số" nghĩa là " có một ước khác và khác ".
: " không có ước nào khác và khác ", tức là " là số nguyên tố".
nên không nguyên tố, suy ra SAI.
b) "bằng " có phủ định là "khác ".
: "Tổng số đo ba góc trong một tam giác khác ".
Tổng đó luôn bằng nên SAI.

Vậy hai câu phủ định viết theo cách này tương đương với Cách 1 và đều SAI.

3Cách 3. Viết rõ lượng từ đang bị ẩn rồi phủ định lượng từ

Định hướng. Hai mệnh đề đều chứa lượng từ ẩn, đưa lượng từ ra mặt trước rồi dùng quy tắc đổi "với mọi" thành "tồn tại" thì phủ định không thể sai sót.

a) : "Tồn tại số tự nhiên khác và khác sao cho chia hết cho ".
: "Với mọi số tự nhiên khác và khác , số không chia hết cho ".
Chọn thì chia hết cho , nên SAI.
b) : "Với mọi tam giác ta có ".
: "Tồn tại tam giác mà ".
Không có tam giác nào như vậy nên SAI.

Vậy và đều SAI, đúng như dự đoán vì và đều ĐÚNG.

Nhận xét. Ba cách cho ba câu chữ khác nhau nhưng tương đương nhau về logic; dạng lượng từ ở Cách 3 là dạng duy nhất dùng lại được khi phải phủ định thêm một lần nữa.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1 vì đề chỉ hỏi "phát biểu mệnh đề phủ định", trả lời một dòng cho mỗi ý và không sợ diễn đạt lệch. Cách 3 dành cho lúc cần chứng minh hoặc cần phủ định nhiều tầng, vì nó lộ rõ lượng từ.
Đáp số. a) " không là hợp số" — mệnh đề gốc ĐÚNG vì , nên phủ định SAI; b) "Tổng số đo ba góc trong một tam giác không bằng " — mệnh đề gốc ĐÚNG, nên phủ định SAI.
Sai lầm thường gặp. Câu b) hay bị phủ định thành "Tổng số đo ba góc trong một tam giác nhỏ hơn ", nhưng "không bằng" gồm cả lớn hơn và nhỏ hơn nên câu đó hẹp hơn phủ định thật. Câu a) hay bị viết thành " là số lẻ": đó là một mệnh đề khác hẳn, vì phủ định của "là hợp số" phải nói về ước, không nói về tính chẵn lẻ.
🚀 Mở rộng. Đổi câu a) thành " là hợp số" thì phủ định vẫn viết y hệt một dòng, nhưng việc xét đúng sai lại biến thành bài kiểm tra tính nguyên tố của số Mersenne, cho thấy phát biểu phủ định và xét tính đúng sai là hai việc tách rời nhau.
Bài 3 · 1.3★★Trang 7— Phát biểu mệnh đề kéo theo và mệnh đề đảo
Cho hai mệnh đề sau: : "Tứ giác là hình bình hành"; : "Tứ giác có và ". Hãy phát biểu mệnh đề và mệnh đề đảo của mệnh đề đó.
Kiến thức cần nhớ
  • Mệnh đề kéo theo đọc là "Nếu thì ".
  • Mệnh đề đảo của là , tức đổi chỗ giả thiết và kết luận.
  • còn đọc là " là điều kiện đủ để có " hoặc " là điều kiện cần để có ".
  • Tính chất hình bình hành: các cạnh đối song song và bằng nhau.
  • Dấu hiệu nhận biết: tứ giác có một cặp cạnh đối song song và bằng nhau là hình bình hành.
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 4 · 1.4★★Trang 7— Phát biểu mệnh đề dưới dạng điều kiện cần
Phát biểu dưới dạng "điều kiện cần" đối với các mệnh đề sau: a) Hai góc đối đỉnh thì bằng nhau; b) Số tự nhiên có tổng các chữ số của nó chia hết cho thì chia hết cho .
Kiến thức cần nhớ
  • Với mệnh đề : là điều kiện cần để có , còn là điều kiện đủ để có .
  • Khuôn phát biểu điều kiện cần: " là điều kiện cần để có ".
  • Mệnh đề và mệnh đề phản đảo luôn cùng đúng hoặc cùng sai.
  • Hai góc đối đỉnh thì bằng nhau, nhưng hai góc bằng nhau chưa chắc đối đỉnh.
  • Dấu hiệu chia hết cho : số tự nhiên chia hết cho khi và chỉ khi tổng các chữ số của nó chia hết cho .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 5 · 1.5★★★Trang 7— Lập mệnh đề đảo và xét tính đúng sai của nó
Xác định tính đúng sai của mệnh đề đảo của các mệnh đề sau: a) Nếu số tự nhiên có tổng các chữ số bằng thì số tự nhiên chia hết cho ; b) Nếu thì .
Kiến thức cần nhớ
  • Mệnh đề đảo của là .
  • đúng không hề kéo theo đúng.
  • .
  • , dấu bằng chỉ khi .
  • Số tự nhiên chia hết cho khi và chỉ khi tổng các chữ số của nó chia hết cho .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 6 · 1.6★★★Trang 7— Phát biểu mệnh đề tương đương và xét tính đúng sai
Phát biểu mệnh đề và xét tính đúng sai của chúng: a) : "", : " và "; b) : "", : "".
Kiến thức cần nhớ
  • đọc là " khi và chỉ khi ", đúng khi cả và đều đúng.
  • đúng khi và chỉ khi và có cùng tập nghiệm.
  • với mọi số thực , dấu bằng chỉ khi .
  • Tổng hai số không âm bằng khi và chỉ khi cả hai số đều bằng .
  • Tập nghiệm của là , tập nghiệm của là .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 7 · 1.7★★★Trang 7— Mệnh đề chứa lượng từ tồn tại và mệnh đề phủ định
Xác định tính đúng, sai của mệnh đề sau và tìm mệnh đề phủ định của nó: : "".
Kiến thức cần nhớ
  • Mệnh đề đúng khi tìm được một phần tử làm đúng.
  • Phủ định của là .
  • Phủ định của bất đẳng thức là .
  • .
  • Với thì .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…
Bài 8 · 1.8★★Trang 7— Phủ định mệnh đề chứa lượng từ với mọi
Phát biểu mệnh đề phủ định của mệnh đề: "Mọi số tự nhiên có chữ số tận cùng bằng đều chia hết cho ".
Kiến thức cần nhớ
  • Phủ định của là .
  • Phủ định của mệnh đề là " và không ".
  • Số tự nhiên có chữ số tận cùng bằng thì viết được dưới dạng với tự nhiên.
  • Mệnh đề sai khi và chỉ khi tồn tại phần tử của không thuộc .
🔒 Đang kiểm tra quyền xem lời giải…

🎯 Học tiếp

📚 Cùng chương: Chương I. Mệnh đề và tập hợp