高中數(shù)學(xué)人教B版1第一章常用邏輯用語(yǔ)1.1命題與量詞_第1頁(yè)
高中數(shù)學(xué)人教B版1第一章常用邏輯用語(yǔ)1.1命題與量詞_第2頁(yè)
高中數(shù)學(xué)人教B版1第一章常用邏輯用語(yǔ)1.1命題與量詞_第3頁(yè)
高中數(shù)學(xué)人教B版1第一章常用邏輯用語(yǔ)1.1命題與量詞_第4頁(yè)
高中數(shù)學(xué)人教B版1第一章常用邏輯用語(yǔ)1.1命題與量詞_第5頁(yè)
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專題1、命題與量詞題型一、命題的判斷及真假1、命題的定義:用語(yǔ)言、符號(hào)或式子表達(dá)的,能判斷真假的陳述句叫做命題?!咀ⅰ浚?)求證是祈使句,帶“?”的是疑問(wèn)句,帶“!”的是感嘆句,都不是命題。(2)命題必須滿足“是陳述句”和“可以判斷真假”這兩個(gè)條件。2、命題的真假:判斷為真的命題叫做真命題,判斷為假的命題叫做假命題.【例1】判斷下列語(yǔ)句是否是命題,若是,判斷其真假,并說(shuō)明理由:(1)求證eq\r(3)是無(wú)理數(shù).(2)若x∈R,x2+4x+4≥0.(3)你是高一的學(xué)生嗎?(4)并非所有的人都喜歡蘋果.(5)若x+y和xy都是有理數(shù),則x、y都是有理數(shù).(6)60x+9>4.解:(1)是祈使句,不是命題.(2)x2+4x+4=(x+2)2≥0,可以判斷真假,是命題,且是真命題.(3)是疑問(wèn)句,不是命題.(4)是真命題,有的人喜歡蘋果,有的人不喜歡蘋果.(5)是假命題,如:eq\r(3)+(-eq\r(3))和eq\r(3)·(-eq\r(3))都是有理數(shù),但eq\r(3)和-eq\r(3)都是無(wú)理數(shù).(6)不是命題,這種含有未知數(shù)的語(yǔ)句,未知數(shù)的取值能否使不等式成立,無(wú)法確定.【變式1】判斷下列語(yǔ)句中哪些是命題,是真命題還是假命題:(1)末位是0的整數(shù)能被5整除;(2)平行四邊形的對(duì)角線相等且互相平分;(3)兩直線平行,則斜率相等;(4)△ABC中,若∠A=∠B,則sinA=sinB;(5)余弦函數(shù)是周期函數(shù)嗎?解:(1)是命題,真命題;(2)是命題,假命題.因?yàn)槠叫兴倪呅蔚膶?duì)角線不一定相等;(3)是命題,假命題.因?yàn)閮芍本€的斜率可能都不存在;(4)是命題,真命題;(5)不是命題,因?yàn)樵撜Z(yǔ)句不是陳述句.【變式2】下列命題:①面積相等的三角形是全等三角形;②若xy=0,則|x|+|y|=0;③若a>b,則ac2>bc2;④矩形的對(duì)角線互相垂直.其中假命題的個(gè)數(shù)是()A、1B、2C、3D、4解析:①等底等高的三角形都是面積相等的三角形,但不一定全等;②當(dāng)x,y中一個(gè)為零,另一個(gè)不為零時(shí),|x|+|y|≠0;③當(dāng)c=0時(shí)不成立;④菱形的對(duì)角線互相垂直.矩形的對(duì)角線不一定垂直.【變式3】(1)下列語(yǔ)句為命題的是 () A、對(duì)角線相等的四邊形B、同位角相等C、x≥2 D、x2-2x-3<0(2)下列語(yǔ)句中①{0}∈N;②他長(zhǎng)得高;③地球上的四大洋;④5的平方是20.命題的個(gè)數(shù)是()A、1B、2C、3 D、4【變式4】下列語(yǔ)句中①空集是任何集合的真子集;②x2-3x-4=0;③3x-2>0;④把門關(guān)上?、荽怪庇谕粭l直線的兩直線必平行嗎?命題的個(gè)數(shù)為()A、1個(gè)B、2個(gè)C、3個(gè) D、4個(gè)【變式5】判斷下列命題的真假:(1)如果a>b,那么eq\f(1,a)<eq\f(1,b);(2)方程x2-5x+6=0的根是x=2.[誤解](1)真命題.(2)真命題.[辨析](1)錯(cuò)誤地認(rèn)為“比較大的實(shí)數(shù)的倒數(shù)反而小”,忽略了a、b的符號(hào)差異.(2)命題“方程x2-5x+6=0的根是x=2”與命題“x=2是方程x2-5x+6=0的根”是兩個(gè)不同的命題,前者是假命題,后者為真命題.【變式6】下列命題:①mx2+2x-1=0是一元二次方程;②拋物線y=ax2+2x-1與x軸至少有一個(gè)交點(diǎn);③互相包含的兩個(gè)集合相等;④空集是任何集合的真子集,其中真命題有 ()A、1個(gè) B、2個(gè)C、3個(gè) D、4個(gè)【變式7】命題p:奇函數(shù)一定有f(0)=0;命題q:函數(shù)y=x+的單調(diào)遞減區(qū)間是[-1,0)(0,1],則下列四個(gè)判斷中正確的是()A、p真q真B、p真q假C、p假q真D、p假q假【變式8】關(guān)于平面向量a,b,c,有下列三個(gè)命題:①若a·b=a·c,則b=c;②若a=(1,k),b=(-2,6),a∥b,則k=-3;③非零向量a和b滿足|a|=|b|=|a-b|,則a與a+b的夾角為60°.其中真命題的序號(hào)為_(kāi)_______(寫出所有真命題的序號(hào)).[解析]對(duì)于①,向量在等式兩邊不能相消,也可舉反例:當(dāng)a⊥b且a⊥c,a·b=a·c=0,但此時(shí)b=c不一定成立;對(duì)于②,在eq\f(1,-2)=eq\f(k,6),得k=-3;對(duì)于③,根據(jù)平行四邊形法則,畫圖可知a與a+b的夾角為30°,而不是60°.題型二、將命題改寫成“若p,則q”的形式命題的形式:在數(shù)學(xué)中,“若p,則q”是命題的常見(jiàn)形式,其中p叫做命題的條件,q叫做命題的結(jié)論?!咀ⅰ棵}的其他形式“如果p,那么q”,“只要p,就q”?!纠?】把下列命題改寫成“若p,則q”的形式:(1)各位數(shù)數(shù)字之和能被9整除的整數(shù),可以被9整除;(2)斜率相等的兩條直線平行;(3)能被6整除的數(shù)既能被3整除也能被2整除;(4)鈍角的余弦值是負(fù)數(shù).解:(1)若一個(gè)整數(shù)的各位數(shù)數(shù)字之和能被9整除,則這個(gè)整數(shù)可以被9整除;(2)若兩條直線的斜率相等,則這兩條直線平行;(3)若一個(gè)數(shù)能被6整除,則它既能被3整除也能被2整除;(4)若一個(gè)角是鈍角,則這個(gè)角的余弦值是負(fù)數(shù).【變式1】指出下列命題的條件p與結(jié)論q,并判斷命題的真假:(1)若整數(shù)a是偶數(shù),則a能被2整除;(2)對(duì)角線相等的平行四邊形是矩形;(3)相等的兩個(gè)角正切值相等.【變式2】把下列命題寫成“若p,則q”的形式,并判斷其真假。(1)ac>bc?a>b;(2)已知x、y為正整數(shù),當(dāng)y=x+1時(shí),y=3,x=2;(3)當(dāng)m>eq\f(1,4)時(shí),mx2-x+1=0無(wú)實(shí)數(shù)根;(4)當(dāng)abc=0時(shí),a=0或b=0或c=0;(5)負(fù)數(shù)的立方是負(fù)數(shù).解:(1)若ac>bc,則a>b,假命題,當(dāng)c=0時(shí)不成立;(2)已知x、y為正整數(shù),若y=x+1,則y=3且x=2,假命題;(3)若m>eq\f(1,4),則mx2-x+1=0無(wú)實(shí)數(shù)根,真命題;(4)若abc=0,則a=0或b=0或c=0.真命題;(5)若一個(gè)數(shù)是負(fù)數(shù),則這個(gè)數(shù)的立方是負(fù)數(shù),真命題?!咀兪?】把下列命題寫成“若p,則q”的形式,并判斷是真命題還是假命題.(1)面積相等的兩個(gè)三角形全等;(2)當(dāng)abc=0時(shí),a=0,或b=0,或c=0;(3)對(duì)頂角相等.解(1)若兩個(gè)三角形面積相等,則這兩個(gè)三角形全等.假命題;(2)若abc=0,則a=0,或b=0,或c=0.真命題;(3)若兩個(gè)角為對(duì)頂角,則這兩個(gè)角相等.真命題.題型三、全稱命題與存在性命題的概念1、全稱量詞和全稱命題(1)全稱量詞:短語(yǔ)“所有”“任何一個(gè)”“每一個(gè)”在陳述中表示事物的全體,邏輯中通常叫做全稱量詞,并用符號(hào)表示.(2)全稱命題:含有全稱量詞的命題叫做全稱命題.事實(shí)上,全稱命題就是陳述某集合所有元素都具有某種性質(zhì)的命題.一般地,設(shè)p(x)是某集合M的所有元素都具有的性質(zhì),那么全稱命題就是形如“對(duì)M中的所有x,p(x)”的命題,用符號(hào)簡(jiǎn)記為.2.存在量詞和存在性命題(1)存在量詞:短語(yǔ)“有一個(gè)”“有些”在陳述中表示所述事物的個(gè)體或部分,邏輯中通常叫做存在量詞,并用符合“”表示。(2)存在性命題:含有存在量詞的命題,叫做存在性命題.一般地,設(shè)q(x)是某集合M的有些元素x具有的某種性質(zhì),那么存在性命題就是形如“存在集合M中的元素x,q(x)”的命題,用符號(hào)簡(jiǎn)記為.常用量詞總結(jié):全稱量詞:所有的、一切、每一個(gè)、任意一個(gè)、凡是等等;存在性量詞:存在、至少有一個(gè)、有些、某個(gè)、有一個(gè)等等。【例3】判斷下列語(yǔ)句是全稱命題,還是存在性命題:(1)凸多邊形的外角和等于360°;(2)有的向量方向不定;(3)對(duì)任意角α,都有sin2α+cos2α=1;(4)有一個(gè)函數(shù),既是奇函數(shù)又是偶函數(shù);(5)若一個(gè)四邊形是菱形,則這個(gè)四邊形的對(duì)角線互相垂直.[思路探索]先看是否有全稱量詞和存在量詞,當(dāng)沒(méi)有時(shí),要結(jié)合命題的具體意義進(jìn)行判斷.解(1)可以改寫為“所有的凸多邊形的外角和都等于360°”,故為全稱命題.(2)含有存在量詞“有的”,故是存在性命題.(3)含有全稱量詞“任意”,故是全稱命題.(4)含有存在量詞“有一個(gè)”,故為存在性命題.(5)若一個(gè)四邊形是菱形,也就是所有的菱形,故為全稱命題.判定命題是全稱命題還是存在性命題,主要方法是看命題中是否含有全稱量詞和存在量詞;另外,有些全稱命題并不含有全稱量詞,這時(shí)我們就要根據(jù)命題涉及的意義去判斷.【變式1】用量詞符號(hào)“?”“?”表達(dá)下列命題:(1)實(shí)數(shù)都能寫成小數(shù)形式;(2)有一個(gè)實(shí)數(shù)α,tanα無(wú)意義;(3)對(duì)任意實(shí)數(shù)x,都有x3>x2.解(1)?x∈R,x能寫成小數(shù)形式.(2)?α∈R,使tanα無(wú)意義.(3)?x∈R,x3>x2.【變式2】若a、b∈R,且a2+b2≠0,則①a、b全為0;②a、b不全為0;③a、b全不為0;④a、b至少有一個(gè)不為0.其中真命題的個(gè)數(shù)為()A、0B、1C、2 D、3[答案]C[解析]a、b全為零時(shí),a2+b2=0,故①不正確;當(dāng)a=0,b≠0或a≠0,b=0時(shí),a2+b2≠0,故③不正確;②④正確,【變式3】(1)下列語(yǔ)句不是全稱命題的是()A、任何一個(gè)實(shí)數(shù)乘以零都等于零B、自然數(shù)都是正整數(shù)C、高二·一班絕大多數(shù)同學(xué)是團(tuán)員D、每一個(gè)向量都有大小(2)下列命題為存在性命題的是()A、偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱B、正四棱柱都是平行六面體C、不相交的兩條直線是平行直線D、存在實(shí)數(shù)大于等于3【變式4】以下四個(gè)命題既是存在性命題又是真命題的是().A、銳角三角形的內(nèi)角是銳角或鈍角B、至少有一個(gè)實(shí)數(shù)x,使x2≤0C、兩個(gè)無(wú)理數(shù)的和必是無(wú)理數(shù)D、存在一個(gè)負(fù)數(shù)x,使eq\f(1,x)>2解析A中銳角三角形的內(nèi)角都是銳角,所以是假命題;B中x=0時(shí),x2=0,所以B既是存在性命題又是真命題;C中因?yàn)閑q\r(3)+(-eq\r(3))=0,所以C是假命題;D中對(duì)于任一個(gè)負(fù)數(shù)x,都有eq\f(1,x)<0,所以D是假命題.【變式5】用量詞符號(hào)“?”、“?”表達(dá)下列命題:(1)所有的有理數(shù)x都使得eq\f(1,3)x2+eq\f(1,2)x+1是有理數(shù);(2)一定有實(shí)數(shù)α、β,使得sin(α+β)=sinα+sinβ;(3)一定有整數(shù)x、y,使得3x-2y=10;(4)所有的實(shí)數(shù)a、b,方程ax+b=0恰有一個(gè)解.[解析](1)?x∈Q,都能使得eq\f(1,3)x2+eq\f(1,2)x+1是有理數(shù);(2)?α、β∈R,使得sin(α+β)=sinα+sinβ;(3)?x、y∈Z,使得3x-2y=10;(4)?a∈R,?b∈R,方程ax+b=0恰有一個(gè)解.題型四、全稱命題和存在性命題真假的判斷對(duì)于全稱命題“?x∈M,p(x)”,要判斷它為真,需要對(duì)集合M中的每個(gè)元素x,證明p(x)成立;要判斷它為假,只需在M中找到一個(gè)x0,使p(x0)不成立,即“?x0∈M,p(x0)不成立.”對(duì)于存在性命題“?x0∈M,p(x0)”,要判斷它為真,只需在M中找到x0,使p(x0)成立,要判斷它為假,需要判斷“?x∈M,p(x)不成立”.【例4】指出下列命題中,哪些是全稱命題,哪些是存在性命題,并判斷真假.(1)若a>0,且a≠1,則對(duì)任意實(shí)數(shù)x,ax>0;(2)對(duì)任意實(shí)數(shù)x1,x2,若x1<x2,則tanx1<tanx2;(3)?T0∈R,使sin(x+T0)=sinx;(4)?x0∈R,使xeq\o\al(2,0)+1<0.解(1)(2)是全稱命題,(3)(4)是存在性命題.(1)∵ax>0(a>0,a≠1)恒成立,∴命題(1)是真命題.(2)存在x1=0,x2=π,x1<x2,但tan0=tanπ,∴命題(2)是假命題.(3)y=sinx是周期函數(shù),2π就是它的一個(gè)周期,∴命題(3)是真命題.(4)對(duì)任意x∈R,x2+1>0.∴命題(4)是假命題.[思路探索]判斷全稱命題為假時(shí),可以用特例進(jìn)行否定,判斷存在性命題為真時(shí),可以用特例進(jìn)行肯定.【變式1】判斷下列命題的真假:(1)?x∈R,x2+2x+1>0;(2)?x0∈R,|x0|≤0;(3)?x∈N*,log2x>0;(4)?x0∈R,cosx0=eq\f(π,2).解(1)∵當(dāng)x=-1時(shí),x2+2x+1=0,∴原命題是假命題.(2)∵當(dāng)x=0時(shí),|x|≤0成立,∴原命題是真命題.(3)∵當(dāng)x=1時(shí),log2x=0,∴原命題是假命題.(4)∵當(dāng)x∈R時(shí),cosx∈[-1,1],而eq\f(π,2)>1,∴不存在x0∈R,使cosx0=eq\f(π,2),∴原命題是假命題.【變式2】判斷下列命題的真假.(1)任意兩向量a,b,若a·b>0,則a,b夾角為銳角;(2)?x,y為正實(shí)數(shù),使x2+y2=0;(3)在平面直角坐標(biāo)系中,任意有序?qū)崝?shù)對(duì)(x,y)都對(duì)應(yīng)一點(diǎn)P;(4)存在一個(gè)函數(shù),既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).【自主解答】(1)a·b=|a||b|·cosa,b>0,有cosa,b>0,又∵0≤a,b≤π,∴0≤a,b<eq\f(π,2),即a,b的夾角為零或銳角.故它是假命題.(2)∵x2+y2=0時(shí),x=y(tǒng)=0,故不存在x,y為正實(shí)數(shù),使x2+y2=0,故它是假命題.(3)由有序?qū)崝?shù)對(duì)與平面直角坐標(biāo)系中的點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系知,它是真命題.(4)函數(shù)f(x)=0既是奇函數(shù)又是偶函數(shù),故它是真命題.【變式3】在下列存在性命題中①有的實(shí)數(shù)是無(wú)限不循環(huán)小數(shù);②有些三角形不是等腰三角形;③有的菱形是正方形,假命題的個(gè)數(shù)是()A.0B.1C.2 D.3[答案]A[解析]因?yàn)槿齻€(gè)命題都是真命題,所以假命題的個(gè)數(shù)為0.【變式4】下列命題是假命題的是()A、?x∈R,3x>0B、?x∈N,x≥1C、?x∈Z,x<1 D、?x∈Q,eq\r(x)?Q[答案]B[解析]當(dāng)x=0時(shí),0∈N,但0<1,故“?x∈N,x≥1”為假命題.【變式5】下列命題中的假命題是()A、?x∈R,x2+2>0B、?x∈Z,x3<1C、?x∈N,x4≥1D、?x∈R,x2-3x+2=0【解析】對(duì)于A,?x∈R,x2+2≥2>0,正確;對(duì)于B,由于-1∈Z,當(dāng)x=-1時(shí)能使x3<1,正確;對(duì)于C,由于0∈N,當(dāng)x=0時(shí),x4≥1不成立,錯(cuò)誤;對(duì)于D,由于1∈R,當(dāng)x=1時(shí),x2-3x+2=0,正確.【答案】C【變式6】有四個(gè)關(guān)于三角函數(shù)的命題:p1∶?x∈R,sin2eq\f(x,2)+cos2eq\f(x,2)=eq\f(1,2);p2:?x,y∈R,sin(x-y)=sinx-siny;p3:?x∈[0,π],eq\r(\f(1-cos2x,2))=sinx;p4:sinx=cosy?x+y=eq\f(π,2).其中的假命題是()A、p1,p4B、p2,p4C、p1,p3 D、p2,p3【解析】對(duì)?x∈R,sin2eq\f(x,2)+cos2eq\f(x,2)=1,∴p1為假命題;當(dāng)x,y,x-y有一個(gè)為2kπ(k∈Z)時(shí),sinx-siny=sin(x-y),∴p2是真命題;∵cos2x=1-2sin2x,∴eq\f(1-cos2x,2)=sin2x,又x∈[0,π]時(shí),sinx≥0,∴p3是真命題;當(dāng)x=eq\f(3,4)π,y=eq\f(π,4)時(shí),sinx=cosy,但eq\f(3,4)π+eq\f(π,4)≠eq\f(π,2),故p4為假命題.【答案】A題型五、根據(jù)命題的性質(zhì)求參數(shù)范圍【例5】已知函數(shù)f(x)=x2-2x+5.(1)是否存在實(shí)數(shù)m,使不等式m+f(x)>0對(duì)于任意x∈R恒成立?并說(shuō)明理由;(2)若存在實(shí)數(shù)x,使不等式m-f(x)>0成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.解:(1)不等式m+f(x)>0可化為m>-f(x),即m>-x2+2x-5=-(x-1)2-4.要使m>-(x-1)2-4對(duì)于任意x∈R恒成立,只需m>-4即可.故存在實(shí)數(shù)m使不等式m+f(x)>0對(duì)于任意x∈R恒成立,此時(shí)m>-4.(2)不等式m-f(x)>0可化為m>f(x).若存在實(shí)數(shù)x使不等式m>f(x)成立,只需m>f(x)min.又f(x)=(x-1)2+4,∴f(x)min=4,∴m>4.故所求實(shí)數(shù)m的取值范圍是(4,+∞).【變式1】對(duì)任意x>3,x>a恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.解析對(duì)任意x>3,x>a恒成立,即大于3的數(shù)恒大于a,∴a≤3.答案(-∞,3]【變式2】若存在x0∈R,使axeq\o\al(2,0)+2x0+a<0,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是().A、a<1B、a≤1C、-1<a<1 D、-1<a≤1解析當(dāng)a≤0時(shí),顯然存在x0∈R,使axeq\o\al(2,0)+2x0+a<0;當(dāng)a>0時(shí),必需Δ=4-4a2>0,解得-1<a<1,故0<a<1.綜上所述,實(shí)數(shù)a的取值范圍是a<1.答案A【變式3】若方程cos2x+2sinx+a=0有實(shí)數(shù)解,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.解∵cos2x+2sinx+a=0,∴a=2sin2x-1-2sinx=2(sin2x-sinx)-1,∴a=2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sinx-\f(1,2)))2-eq\f(3,2).又-1≤sinx≤1,∴-eq\f(3,2)≤2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sinx-\f(1,2)))2-eq\f(3,2)≤3.故當(dāng)-eq\f(3,2)≤a≤3時(shí),方程a=2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sinx-\f(1,2)))2-eq\f(3,2)有實(shí)數(shù)解,所以,所求實(shí)數(shù)a的取值范圍是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(3,2),3)).【變式4】若?x∈R,f(x)=是單調(diào)減函數(shù),則a的取值范圍是________.解析依題意有:0<a2-1<1?eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a2-1>0,a2-1<1))?eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a<-1或a>1,-\r(2)<a<\r(2)))?-eq\r(2)<a<-1或1<a<eq\r(2).答案(-eq\r(2),-1)∪(1,eq\r(2))【變式5】已知命題“對(duì)于任意x∈R,x2+ax+1≥0”是真命題,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.解由于函數(shù)f(x)=x2+ax+1是開(kāi)口向上的拋物線,x∈R,f(x)≥0∴Δ=a2-4≤0得-2≤a≤2.【變式6】若?x∈R,函數(shù)f(x)=mx2+x-m-a的圖象和x軸恒有公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.解(1)當(dāng)m=0時(shí),f(x)=x-a與x軸恒相交,所以a∈R;(2)當(dāng)m≠0時(shí),二次函數(shù)f(x)=mx2+x-m-a的圖象和x軸恒有公共點(diǎn)的充要條件是Δ=1+4m(m+a)≥0恒成立,即4m2+4am+1≥0恒成立.又4m2+4am+1≥0是一個(gè)關(guān)于m的二次不等式,恒成立的充要條件是Δ=(4a)2-16≤0,解得-1≤a≤1.綜上所述,當(dāng)m=0時(shí),a∈R;當(dāng)m≠0,a∈[-1,1].【變式7】已知函數(shù)f(x)對(duì)一切實(shí)數(shù)x,y均有f(x+y)-f(y)=(x+2y+1)x成立,且f(1)=0.(1)求f(0)的值;(2)當(dāng)f(x)+2>logax對(duì)于x∈(0,eq\f(1,2))恒成立時(shí),求a的取值范圍.【解】(1)由已知等式f(x+y)-f(y)=(x+2y+1)x,令x=1,y=0,得f(1)-f(0)=2,又因?yàn)閒(1)=0,所以f(0)=-2.由(1)知f(0)=-2,

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