专题20 全称量词与存在量词(教师版含解析)-2022年初升高数学衔接讲义(第1套)
展开专题20 全称量词与存在量词
学习目标
1.通过已知的数学实例,理解全称量词与存在量词的意义
2.能正确使用存在量词对全称量词命题进行否定
3.能正确使用全称量词对存在量词命题进行否定
知识精讲
高中必备知识点1:全称量词与全称命题
(1)短语“对所有的”、“对任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“∀”表示,含有全称量词的命题,叫做全称命题.
(2)全称命题的表述形式:对M中任意一个x,有p(x)成立,可简记为:∀x∈M,p(x).
(3)常用的全称量词还有“所有”、“每一个”、“任何”、“任意”、“一切”、“任给”、“全部”,表示整体或全部的含义.
高中必备知识点2:存在量词与特称命题
(1)短语“存在一个”、“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“∃”表示,含有存在量词的命题,叫做特称命题.
(2)特称命题的表述形式:存在M中的一个x0,使p(x0)成立,可简记为,∃x0∈M,p(x0).
(3)存在量词:“有些”、“有一个”、“存在”、“某个”、“有的”,表示个别或一部分的含义.
高中必备知识点3:命题的否定
(1)全称命题p:∀x∈M,p(x),它的否定¬p:∃x0∈M,¬p(x0),全称命题的否定是特称命题.
(2)特称命题p:∃x0∈M,p(x0),它的否定¬p:∀x∈M,¬p(x),特称命题的否定是全称命题.
高中必备知识点4:常见的命题的否定形式
原语句
是
都是
>
至少有
一个
至多有
一个
对任意x∈A
使p(x)真
否定
形式
不是
不都是
≤
一个也
没有
至少有
两个
存在x∈A
使p(x)假
典例剖析
高中必会题型1:全称量词命题和存在量词命题的判断
1.判断下列命题是全称量词命题还是存在量词命题.
(1)任何一个实数除以1,仍等于这个数;
(2)至少有一个整数,它既能被11整除,又能被9整除;
(3),;
(4),.
【答案】(1)全称量词命题;(2)存在量词命题;(3)全称量词命题;(4)存在量词命题.
(1)命题中含有全称量词“任何一个”,故是全称量词命题.
(2)命题中含有存在量词“至少有一个”,是存在量词命题.
(3)命题中含有全称量词“”,是全称量词命题.
(4)命题中含有存在量词“”,是存在量词命题.
2.用符号“”“”表达下列命题.
(1)实数都能写成小数的形式;
(2)存在一实数对,使成立;
(3)任意实数乘,都等于它的相反数;
(4)存在实数x,使得.
【答案】答案见解析.
解:(1),能写成小数形式;
(2),使;
(3);
(4).
3.将下列命题用“”或“”表示.
(1)实数的平方是非负数;
(2)方程至少存在一个负根.
【答案】(1),;(2),.
(1)原命题为全称命题,可改写为“,”;
(2)原命题为特称命题,可改写为“,”.
4.判断下列语句是全称量词命题,还是存在量词命题.
(1)凸多边形的外角和等于360°;
(2)有的向量方向不定;
(3)若一个四边形是菱形,则这个四边形的对角线互相垂直.
(4)存在二次函数y=ax2+bx+c与x轴无交点.
【答案】(1)全称量词命题;(2)存在量词命题;(3)全称量词命题;(4)存在量词命题.
解:(1)可以改为所有的凸多边形的外角和等于360°,故为全称量词命题.
(2)含有存在量词“有的”,故是存在量词命题.
(3)若一个四边形是菱形,也就是所有的菱形,故为全称量词命题.
(4)含有量词“存在”,是存在量词命题.
5.判断下列语句是否为全称量词命题或存在量词命题.
(1)所有不等式的解集A,都满足A⊆R;
(2)有些实数a,b能使|a-b|=|a|+|b|;
(3)对任意a,b∈R,若a>b,则;
(4)自然数的平方是正数.
【答案】(1)全称量词命题;(2)是存在量词命题;(3)全称量词命题;(4)全称量词命题.
(1)命题中强调全称量词“所有”,所以该命题为全称量词命题;
(2)命题中强调存在量词“有些”,所以该命题为存在量词命题;
(3)命题中强调全称量词“任意”,所以该命题为全称量词命题;
(4)该命题实质是“任意一个自然数的平方都是正数”, 强调全称量词“任意”, 所以该命题为全称量词命题.
高中必会题型2:全称量词命题与存在量词命题真假判断
1.指出下列命题是全称命题还是特称命题,并判断它们的真假.
(1),是奇数;
(2),使;
(3)能被整除的整数末位数是;
【答案】(1)是全称命题,真命题;(2)是特称命题,假命题;(3)是全称命题,假命题.
解 :(1)是全称命题,因为,都是奇数,所以该命题是真命题.
(2)是特称命题.因为不存在,使成立,所以该命题是假命题.
(3)是全称命题.因为能被5整除,但末位数不是0,因此该命题是假命题.
2.用符号“∀”与“∃”表示下列含有量词的命题,并判断真假:
(1)实数都能写成小数形式.
(2)有的有理数没有倒数.
(3)不论m取什么实数,方程x2+x-m=0必有实根.
(4)存在一个实数x,使x2+x+4≤0.
【答案】答案见解析.
(1)∀a∈R,a都能写成小数形式,此命题是真命题.
(2) ∃x∈Q,x没有倒数,有理数0没有倒数,故此命题是真命题.
(3) ∀m∈R,方程x2+x-m=0必有实根.当m=-1时,方程无实根,是假命题.
(4) ∃x∈R,使x2+x+4≤0.x2+x+4=+>0恒成立,所以为假命题.
3.判断下列语句是全称量词命题,还是存在量词命题,并判断真假
(1)凸多边形的外角和等于360°;
(2)有的梯形对角线相等;
(3)对任意角α,都有sin2α+cos2α=1;
(4)有一个函数,图象是直线;
(5)若一个四边形是菱形,则这个四边形的对角线互相垂直.
【答案】(1)(3)(5)是全称量词命题;(2)(4)是存在量词命题;(1)(2)(3)(4)(5)是真命题.
(1)凸多边形的外角和等于360°表示所有凸多边形的外角和等于360°,所以是全称量词命题,由多边形的外角和定理可知此命题为真命题;
(2)有的梯形对角线相等表示一部分的含义,所以是存在量词命题,如等腰梯形的对角线相等,所以是真命题;
(3)对任意角α,表示全部的含义,所以是全称量词命题,由同角三角函数的关系可知是真命题;
(4)有一个函数表示部分含义,所以是存在量词命题,如一次函数的图像是直线,所以此命题是真命题;
(5)表示所有的菱形,所以是全称量词命题,由菱形的性质可知是真命题,
综上,(1)(3)(5)是全称量词命题;(2)(4)是存在量词命题;(1)(2)(3)(4)(5)是真命题.
4.判断下列命题是不是全称量词命题,如果是,指出其中的全称量词,并判断真假:
(1)所有正方形都是平行四边形;
(2)能被5整除的整数末位数字为0.
【答案】答案见解析
(1)是全称量词命题,全称量词为“所有”,是真命题;
(2)是全称量词命题,其中省略了全称量词“所有”,是假命题.
5.用符号“∀”或“∃”表示下面的命题,并判断真假:
(1)实数的平方大于或等于0;
(2)存在一对实数(x,y),使2x-y+1<0成立.
【答案】(1)∀x∈R,有x2≥0,是真命题;(2)∃(x,y),x∈R,y∈R,使2x-y+1<0,是真命题.
(1)这是全称量词命题,隐藏了全称量词“所有的”.
改写后命题为:∀x∈,有x2≥0,是真命题.
(2)改写后命题为:∃(x,y),x∈,y∈,使2x-y+1<0,是真命题.
如x=0,y=2时,2x-y+1=0-2+1=-1<0成立.
高中必会题型3:含有一个量词的命题的否定
1.已知命题p:“∀x∈R,x2>0”,则:__.
【答案】∃x∈R,x2≤0.
解:p:“∀x∈R,x2>0”,则:∃x∈R,x2≤0,
故答案为:∃x∈R,x2≤0.
2.命题“存在实数x,y,使得x+y>1”,用符号表示为_______,此命题的否定是_____,是_____(填“真”或“假”)命题.
【答案】∃x0,y0∈R,x0+y0>1; ∀x,y∈R,x+y≤1; 假
此命题用符号表示为∃x0,y0∈R,x0+y0>1,此命题的否定是∀x,y∈R,x+y≤1,
原命题为真命题,所以它的否定为假命题.
3.命题“”的否定为________.
【答案】
因为特称命题的否定为全称命题,
所以“”的否定为“”.
故答案为:.
4.若命题,方程恰有一解,则:_______.
【答案】,方程无解或至少有两解.
因为的否定为,
方程恰有一解的否定为方程无解或至少有两解,
所以,方程无解或至少有两解,
故答案为,方程无解或至少有两解.
5.命题“∀x∈Z,x2+2x+m>0”的否定是________.
【答案】∃x∈Z,x2+2x+m≤0
因为全称命题的否定是特称命题,
所以命题“∀x∈Z,x2+2x+m>0”的否定是:∃x∈Z,x2+2x+m≤0.
故答案为:∃x∈Z,x2+2x+m≤0.
高中必会题型4:根据命题的真假求参数
1.已知命题存在实数,使成立.
(1)若命题P为真命题,求实数a的取值范围;
(2)命题任意实数,使恒成立.如果p,q都是假命题,求实数a的取值范围.
【答案】(1);(2).
解:(1)存在实数,使成立或,
实数a的取值范围为;
(2)任意实数,使恒成立,,,,
由题p,q都是假命题,那它们的补集取交集,实数a的取值范围.
2.已知命题p:“至少存在一个实数,使不等式成立”的否定为假命题,试求实数a的取值范围.
【答案】
由题意知,命题p为真命题,即在上有解,
令,所以,又因为最大值在或时取到,
∴只需或时,即可,
∴或,解得或,
即.
故实数a的取值范围为.
3.令p(x):ax2+2x+1>0,若对∀x∈R,p(x)是真命题,求实数a的取值范围.
【答案】(1,+∞)
∵p(x):ax2+2x+1>0,
若对∀x∈R,p(x)是真命题,即ax2+2x+1>0对任意实数恒成立,
当时,,不符合题意;
当时,,解得.
故实数a的取值范围为(1,+∞)
4.已知,,,,若,都是真命题,求实数的取值范围.
【答案】[-2,-1)
,,若真,可得,
而,时,取得最小值,则;
,,若真,可得△,
解得.
若,都是真命题,可得,则.
故的取值范围是,.
5.若对于一切且,都有,求实数的取值范围.
【答案】
若,由得;
若,由得.
若对于一切且,都有,
则实数的取值范围是.
对点精练
1.设非空集合P,Q满足P∩Q=Q且P≠Q,则下列命题是假命题的是( )
A.∀x∈Q,有x∈P B.∃x∈P,有x∉Q
C.∃x∉Q,有x∈P D.∀x∉Q,有x∉P
【答案】D
因为P∩Q=Q且P≠Q,所以集合Q是集合P的真子集,所以集合Q中的元素都是集合P的元素,但是集合P中有元素集合Q中是没有的,所以A,B,C正确,D错误.
故选:D
2.下列命题中,存在量词命题的个数是( )
①实数的绝对值是非负数;
②正方形的四条边相等;
③存在整数n,使n能被11整除.
A.1 B.2 C.3 D.0
【答案】A
①可改写为,任意实数的绝对值是非负数,故为全称量词命题;
②可改写为:任意正方形的四条边相等,故为全称量词命题;
③是存在量词命题.
故选:A
3.将a2+b2+2ab=(a+b)2改写成全称量词命题是( )
A.∃a,b∈R,a2+b2+2ab=(a+b)2
B.∃a<0,b>0,a2+b2+2ab=(a+b)2
C.∀a>0,b>0,a2+b2+2ab=(a+b)2
D.∀a,b∈R,a2+b2+2ab=(a+b)2
【答案】D
命题对应的全称量词命题为:∀a,b∈R,a2+b2+2ab=(a+b)2.
故选:D
4.“对于任意a>0,关于x的方程x3+ax+1=0至多有三个实数根”的否定是( )
A.对于任意a≤0,关于x的方程x3+ax+1=0至多有三个实数根
B.对于任意a>0,关于x的方程x3+ax+1=0至少有四个实数根
C.存在a>0,关于x的方程x3+ax+1=0至多有三个实数根
D.存在a>0,关于x的方程x3+ax+1=0至少有四个实数根
【答案】D
选D.全称量词“任意”改为存在量词“存在”,另一方面“至多有三个”的否定是“至少有四个”.
故选:D
5.下列四个命题中,既是特称命题又是真命题的是( )
A.斜三角形的内角是锐角或钝角 B.至少有一个实数,使
C.任一无理数的平方必是无理数 D.存在一个负数,使
【答案】B
对于A,命题可改写为:对于任意斜三角形,其内角均为锐角或钝角,为全称命题,A错误;
对于B,命题可改写为:存在一个实数,使得,为特称命题,且为真命题,B正确;
对于C,命题可改写为:对于任意一个无理数,其平方均为无理数,为全称命题,C错误;
对于D,命题为特称命题,但当时,,命题为假命题,D错误.
故选:B.
6.命题“”的否定是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
因为全称量词的否定为存在量词,
所以命题“”的否定是“”.
故选:C
7.命题“存在实数,使关于x的方程有实数根”的否定是( )
A.存在实数,使关于x的方程无实根
B.不存在实数,使关于x的方程有实根
C.对任意实数,方程无实数根
D.至多有一个实数,使关于x的方程有实根
【答案】C
由题意,命题“存在实数m,使关于x的方程x2+mx﹣1=0有实数根”是存在性命题,
根据全称命题与存在性命题的关系,可得命题的否定为:“对任意实数m,方程x2+mx﹣1=0无实数根” .
故选:C.
8.已知命题p:∀x∈R,x2﹣2x>0,则( )
A.¬p:∃x0∈R,x2﹣2x<0 B.¬p:∀x∈R,x2﹣2x<0
C.¬p:∃x0∈R,x2﹣2x≤0 D.¬p:∀x∈R,x2﹣2x≤0
【答案】C
根据全称命题的否定为特称命题,
可得.
故选:C.
9.命题“∀a,b∈R,使方程ax=b都有唯一解”的否定是( )
A.∀a,b∈R,使方程ax=b的解不唯一
B.∃a,b∈R,使方程ax=b的解不唯一
C.∀a,b∈R,使方程ax=b的解不唯一或不存在
D.∃a,b∈R,使方程ax=b的解不唯一或不存在
【答案】D
选D.该命题的否定:∃a,b∈R,使方程ax=b的解不唯一或不存在.
【误区警示】解答本题,在否定结论时容易出现考虑不全面而出错的情况.
故选:D
10.下列全称量词命题的否定是假命题的个数是( )
①所有能被3整除的数都能被6整除;
②所有实数的绝对值是正数;
③三角形的外角至少有两个钝角.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
对于①,“所有能被3整除的数能被6整除”的否定形式为“存在能被3整除的数不能被6整除”正确,如3,是能被3整除,不能被6整除的数,故①的否定形式正确;
对于②,所有实数的绝对值是正数,其否定为:,,不是正数,故②的否定形式正确;
对于③,该命题的否定:存在一个三角形,其外角最多有一个钝角,而锐角三角形的三个外角都是钝角,所以这是一个假命题.
故选:B.
11.命题“,”的否定为( )
A., B.不存在,
C., D.,
【答案】D
命题“,”的否定为“,”
故选:D
12.已知命题p:,;命题q:若,则下列命题为真命题的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
解:命题,使成立,故命题为真命题;
当,时,成立,但不成立,故命题为假命题;
故命题,,均为假命题,命题为真命题.
故选:B.
13.已知命题:“,使得”是真命题,则实数的最大值是____.
【答案】
当时,,
因为“,使得”是真命题,所以.
故答案为:
14.若命题∃x∈R,x2+4mx+1<0为假命题,则实数m的取值范围是__________.
【答案】[﹣,]
解:由命题∃x∈R,x2+4mx+1<0为假命题,则∀x∈R,x2+4mx+1≥0为真命题,
则=(4m)2﹣4≤0,
解得:﹣,
故答案为:[﹣,].
15.若命题“∃x0∈R,使得3 +2ax0+1<0”是假命题,则实数a的取值范围是_______.
【答案】[-,]
命题“∃x0∈R,使得3+2ax0+1<0”是假命题,即“∀x∈R,3x2+2ax+1≥0”是真命题,
故Δ=4a2-12≤0,解得-≤a≤.
故答案为:[-,].
16.若“有 成立”是真命题,则实数的取值范围是____________
【答案】
由题意可得,
函数的最大值为1,
∴.
故答案为:.
17.判断下列命题的否定的真假:
(1)任何一个平行四边形的对边都平行 (2)非负数的平方是正数
(3)有的四边形没有外接圆 (4),使得
【答案】答案见解析
(1)命题的否定为“存在一个平行四边形的对边不平行”,
由平行四边形的定义知该命题的否定是假命题;
(2)命题的否定为“存在一个非负数的平方不是正数”,
因为,不是正数,所以该命题的否定是真命题;
(3)命题的否定为“所有四边形都有外接圆”,
因为只有对角互补的四边形才有外接圆,所以原命题为真命题,命题的否定为假命题;
(4)命题的否定为“,都有”,
因为当,时,,所以原命题为真命题,命题的否定为假命题.
18.写出下列全称量词命题的否定:
(1)任何一个平行四边形的对边都平行;
(2)数列:1,2,3,4,5中的每一项都是偶数;
(3)∀a,b∈R,方程ax=b都有唯一解;
(4)可以被5整除的整数,末位是0.
【答案】答案见解析.
(1)其否定为:存在一个平行四边形,它的对边不都平行;
(2)其否定为:数列:1,2,3,4,5中至少有一项不是偶数;
(3)其否定为:∃a,b∈R,使方程ax=b的解不唯一或不存在;
(4)其否定为:存在被5整除的整数,末位不是0.
19.判断下列命题是全称命题还是特称命题,写出这些命题的否定,并说出这些否定的真假,不必证明.
(Ⅰ)存在实数x,使得x2+2x+3>0;
(Ⅱ)菱形都是正方形;
(Ⅲ)方程x2﹣8x+12=0有一个根是奇数.
【答案】答案见解析
解:(Ⅰ)该命题是特称命题,
该命题的否定是:对任意一个实数x,都有x2+2x+3≤0.因为
所以该命题的否定是假命题.
(Ⅱ)该命题是全称命题,
该命题的否定是:菱形不都是正方形.因为只有当菱形的邻边互相垂直时,才能成为正方形,所以该命题的否定是真命题.
(Ⅲ)该命题是特称命题,
该命题的否定是:方程x2﹣8x+12=0的每一个根都不是奇数.因为方程x2﹣8x+12=0的根为2或6,所以该命题的否定是真命题.
20.写出下列命题的否定,并判断真假:
(1)直角相等.
(2)等圆的面积相等,周长相等.
(3)有的三角形为正三角形.
(4)∀x>0,x+1>.
【答案】答案见解析
(1)该命题的否定:有些直角不相等.这是一个假命题.
(2)该命题的否定:存在一对等圆,其面积不相等或周长不相等.这是一个假命题.
(3)该命题的否定:所有的三角形都不是正三角形.这是一个假命题.
(4)该命题的否定:∃>0,使+1≤.
因为x+1-=+>0,所以∀x>0,x+1>是真命题,它的否定是假命题.
21.写出下列存在量词命题的否定:
(1)某箱产品中至少有一件次品;
(2)方程有一个根为偶数;
(3),使.
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析;(3)答案见解析
(1)“某箱产品中至少有一件次品”的否定是“某箱产品都是正品”;
(2)“方程有一个根为偶数”的否定是“方程的每一个根都不是偶数”;
(3)“,使”的否定是“,”.
22.判断下列命题是不是存在量词命题,如果是,指出其中的存在量词,并判断真假:
(1)存在一个无理数,使也是无理数;
(2),使.
【答案】答案见解析
(1)是存在量词命题,存在量词为“存在”,当时,也是无理数,故是真命题;
(2)是存在量词命题,存在量词“(存在)”,不存在使,是假命题.
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