高考数学科学创新复习方案提升版第3讲全称量词与存在量词学案(Word版附解析)
展开1.全称量词和存在量词
(1)全称量词有:所有的、任意一个、任给一个,用符号“eq \x(\s\up1(01))∀”表示;存在量词有:存在一个、至少有一个、有些,用符号“eq \x(\s\up1(02))∃”表示.
(2)含有全称量词的命题,叫做全称量词命题.“对M中任意一个x,有p(x)成立”用符号简记为eq \x(\s\up1(03))∀x∈M,p(x).
(3)含有存在量词的命题,叫做存在量词命题.“存在M中元素x,使p(x)成立”用符号简记为eq \x(\s\up1(04))∃x∈M,p(x).
2.含有一个量词的命题的否定
1.含有一个量词的命题的否定规律是“改量词,否结论”.
2.常用的正面叙述词语和它的否定词语
3.因为命题p与¬p的真假性相反,所以不管是全称量词命题还是存在量词命题,当其真假不易判断时,可先判断其否定的真假.
1.(人教A必修第一册习题1.5 T3(1)改编)命题“∃x∈Q,|x|∈N”的否定是( )
A.∀x∉Q,|x|∉N B.∀x∈Q,|x|∈N
C.∃x∉Q,|x|∉N D.∀x∈Q,|x|∉N
答案 D
解析 存在量词命题的否定需要把存在量词改为全称量词,并否定结论.故选D.
2.(2023·厦门模拟)已知集合M,N满足M∩N≠∅,则( )
A.∀x∈M,x∈N B.∀x∈M,x∉N
C.∃x∈M,x∈N D.∃x∈M,x∉N
答案 C
解析 ∵集合M,N满足M∩N≠∅,∴由交集定义得∃x∈M,x∈N.故选C.
3.(2024·宁德一中质检)若命题“∃x∈R,x2+(a-1)x+1<0”是真命题,则实数a的取值范围是( )
A.[-1,3]B.(-1,3)
C.(-∞,-1]∪[3,+∞)D.(-∞,-1)∪(3,+∞)
答案 D
解析 因为命题“∃x∈R,x2+(a-1)x+1<0”等价于“x2+(a-1)x+1=0有两个不等的实根”,所以Δ=(a-1)2-4>0,即a2-2a-3>0,解得a<-1或a>3.
4.(人教A必修第一册1.5.2练习T2改编)“等边三角形都是等腰三角形”的否定是________.
答案 存在一个等边三角形,它不是等腰三角形
解析 全称量词命题的否定是存在量词命题.故命题的否定是存在一个等边三角形,它不是等腰三角形.
5.(人教B必修第一册1.2.1练习B T4改编)若“∀x∈[-1,2],x2-m≤1”为真命题,则实数m的最小值为________.
答案 3
解析 因为“∀x∈[-1,2],x2-m≤1”为真命题,所以m≥x2-1对x∈[-1,2]恒成立,即m≥(x2-1)max=3.
例1 (1)(2023·沈阳东北育才学校模拟)已知P,Q为R的两个非空真子集,若∁RQ∁RP,则下列结论正确的是( )
A.∀x∈Q,x∈P B.∃x∈∁RP,x∈∁RQ
C.∃x∉Q,x∈P D.∀x∈∁RP,x∈∁RQ
答案 B
解析 因为∁RQ∁RP,所以PQ,如图,对于A,由题意知P是Q的真子集,故∃x∈Q,x∉P,故A不正确;对于B,由∁RQ是∁RP的真子集且∁RQ,∁RP都不是空集知,∃x∈∁RP,x∈∁RQ,故B正确;对于C,由P是Q的真子集知,∀x∉Q,x∉P,故C不正确;对于D,∁RQ是∁RP的真子集,故∃x∈∁RP,x∉∁RQ,故D不正确.故选B.
(2)(多选)(2024·厦门外国语学校期中)下列命题中为真命题的是( )
A.∃x∈(0,+∞),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x)<eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))eq \s\up12(x)
B.∃x∈(0,1),lgeq \s\d10(\f(1,2))x>lgeq \s\d10(\f(1,3))x
C.∀x∈(0,+∞),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x)>lgeq \s\d10(\f(1,2))x
D.∀x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,3))),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x)<lgeq \s\d10(\f(1,3))x
答案 BD
解析 当x>0时,y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x)的图象永远在y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))eq \s\up12(x)的图象上方,因此A是假命题;当0<x<1时,y=lgeq \s\d10(\f(1,2))x的图象永远在y=lgeq \s\d10(\f(1,3))x的图象上方,因此B是真命题;当x=eq \f(1,2)时, eq \r(\f(1,2))<1=lgeq \s\d10(\f(1,2))eq \f(1,2),因此C是假命题;当0<x<eq \f(1,3)时,lgeq \s\d10(\f(1,3))x>1>eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x),因此D是真命题.故选BD.
判断全称量词命题、存在量词命题真假的思路
1.已知定义域为R的函数f(x)不是偶函数,则下列命题一定为真命题的是( )
A.∀x∈R,f(-x)≠f(x)B.∀x∈R,f(-x)≠-f(x)
C.∃x∈R,f(-x)≠f(x)D.∃x∈R,f(-x)≠-f(x)
答案 C
解析 ∵定义域为R的函数f(x)不是偶函数,∴∀x∈R,f(-x)=f(x)为假命题,∴∃x∈R,f(-x)≠f(x)为真命题.
2.(2024·江西师大附中月考)下列命题为真命题的是( )
A.∃x∈R,ln (x2+1)<0
B.∀x>2,2x>x2
C.∃α,β∈R,sin(α-β)=sinα-sinβ
D.∀x∈(0,π),sinx>csx
答案 C
解析 ∵x2+1≥1,∴ln (x2+1)≥0,故A是假命题;当x=3时,23<32,故B是假命题;当α=β=0时,sin(α-β)=sinα-sinβ,故C是真命题;当x=eq \f(π,6)∈(0,π)时,sinx=eq \f(1,2),csx=eq \f(\r(3),2),sinx
A.对任意正整数n≤2,关于x,y,z的方程xn+yn=zn都没有正整数解
B.对任意正整数n>2,关于x,y,z的方程xn+yn=zn至少存在一组正整数解
C.存在正整数n≤2,关于x,y,z的方程xn+yn=zn至少存在一组正整数解
D.存在正整数n>2,关于x,y,z的方程xn+yn=zn至少存在一组正整数解
答案 D
解析 命题为全称量词命题,则命题的否定为“存在正整数n>2,关于x,y,z的方程xn+yn=zn至少存在一组正整数解”.故选D.
(2)(2023·德州调研)命题“∃x∈R,1
答案 D
解析 存在量词命题的否定是全称量词命题,原命题的否定为“∀x∈R,f(x)≤1或f(x)>2”.故选D.
写出全称量词命题与存在量词命题的否定的步骤
1.(2023·泰安三模)命题“奇函数的图象关于原点对称”的否定是( )
A.所有奇函数的图象都不关于原点对称
B.所有非奇函数的图象都关于原点对称
C.存在一个奇函数的图象不关于原点对称
D.存在一个奇函数的图象关于原点对称
答案 C
解析 全称量词命题“所有奇函数的图象关于原点对称”的否定是存在量词命题,所以命题“奇函数的图象关于原点对称”的否定是“存在一个奇函数的图象不关于原点对称”.故选C.
2.(2024·商丘月考)命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是( )
A.任意一个有理数,它的平方是有理数
B.任意一个无理数,它的平方不是有理数
C.存在一个有理数,它的平方是有理数
D.存在一个无理数,它的平方不是有理数
答案 B
解析 根据存在量词命题的否定为全称量词命题,需先将存在量词改为全称量词,然后否定结论,故该命题的否定为“任意一个无理数,它的平方不是有理数”.
例3 (1)(2023·南通模拟)若“∃x∈(0,π),sin2x-ksinx<0”为假命题,则k的取值范围为( )
A.(-∞,-2] B.(-∞,2]
C.(-∞,-2) D.(-∞,2)
答案 A
解析 依题意知,命题“∃x∈(0,π),sin2x-ksinx<0”为假命题,则“∀x∈(0,π),sin2x-ksinx≥0”为真命题,所以2sinxcsx≥ksinx,则k≤2csx,解得k≤-2,所以k的取值范围为(-∞,-2].故选A.
(2)(2024·运城期末)函数g(x)=ax+2(a>0),f(x)=x2-2x,若∀x1∈[-1,2],∃x0∈[-1,2],使g(x1)=f(x0)成立,则a的取值范围是________.
答案 eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))
解析 由题意可知,只需g(x)的值域为f(x)值域的子集.因为f(x)=x2-2x,x∈[-1,2]的值域为[-1,3],g(x)=ax+2(a>0),x∈[-1,2]的值域为[2-a,2+2a],所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a>0,,2-a≥-1,,2+2a≤3,))解得0由命题的真假求参数取值范围的策略
(1)全称量词命题可转化为恒成立问题,存在量词命题可转化为存在性问题.
(2)含量词的命题中参数的取值范围,可根据命题的含义,转化为函数的最值解决.
1.(2023·潍坊一模)“b∈(-2,2)”是“∀x∈R,x2-bx+1≥0”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
答案 A
解析 因为∀x∈R,x2-bx+1≥0,则Δ=(-b)2-4≤0,即-2≤b≤2.所以“b∈(-2,2)”是“∀x∈R,x2-bx+1≥0”的充分不必要条件.
2.(2024·钦州质检)已知命题p:“∃x∈R,4x-2x+1+m=0”.若命题¬p是假命题,则实数m的取值范围是________.
答案 (-∞,1]
解析 因为命题¬p是假命题,所以p是真命题,即∃x∈R,4x-2x+1+m=0,所以m=-4x+2x+1,x∈R有解即可.令y=-4x+2x+1=-(2x)2+2×2x,2x>0,利用二次函数的性质可知y≤1,故m≤1.
课时作业
一、单项选择题
1.(2023·江门一模)命题“∀x∈Q,x2-5≠0”的否定为( )
A.∃x∉Q,x2-5=0 B.∀x∈Q,x2-5=0
C.∀x∉Q,x2-5=0 D.∃x∈Q,x2-5=0
答案 D
解析 原命题为全称量词命题,该命题的否定为“∃x∈Q,x2-5=0”.故选D.
2.(2024·惠州摸底)已知命题p:∃m∈R,f(x)=2x-mx是增函数,则¬p为( )
A.∃m∈R,f(x)=2x-mx是减函数
B.∀m∈R,f(x)=2x-mx是减函数
C.∃m∈R,f(x)=2x-mx不是增函数
D.∀m∈R,f(x)=2x-mx不是增函数
答案 D
解析 由存在量词命题的否定可得¬p为“∀m∈R,f(x)=2x-mx不是增函数”.
3.(2023·滨州模拟)下列命题正确的是( )
A.命题“每个正方形都是矩形”是存在量词命题
B.命题“有一个素数不是奇数”是全称量词命题
C.命题“∀x∈R,x4∈R”的否定为“∃x∈R,x4∉R”
D.命题“每个整数都是有理数”的否定为“每个整数都不是有理数”
答案 C
解析 命题“每个正方形都是矩形”含有全称量词“每个”,是全称量词命题,故A错误;命题“有一个素数不是奇数”含有存在量词“有一个”,是存在量词命题,故B错误;命题“∀x∈R,x4∈R”的否定为“∃x∈R,x4∉R”,故C正确;命题“每个整数都是有理数”的否定为“存在一个整数不是有理数”,故D错误.
4.(2024·衡水月考)设非空集合P,Q满足P∩Q=P,则( )
A.∀x∈Q,有x∈PB.∀x∉Q,有x∉P
C.∃x∉Q,使得x∈PD.∃x∈P,使得x∉Q
答案 B
解析 因为P∩Q=P,所以P⊆Q,所以∀x∉Q,有x∉P.故选B.
5.(2024·成都模拟)命题p:∀x>1,eq \r(x)+2x-3>0,命题q:∃x∈R,2x2-4x+3=0,则( )
A.p真q真 B.p假q假
C.p假q真 D.p真q假
答案 D
解析 对于命题p:令t=eq \r(x)>1,则y=2t2+t-3=(2t+3)(t-1),由二次函数的图象可知,当t>1时,y=2t2+t-3>0,所以∀x>1,eq \r(x)+2x-3>0,即命题p为真命题;对于命题q:因为Δ=(-4)2-4×2×3=-8<0,所以方程2x2-4x+3=0无解,即命题q为假命题.故选D.
6.已知函数f(x)=2ax-a+3,若∃x∈(-1,1),使得f(x)=0,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-3)∪(1,+∞)B.(-∞,-3)
C.(-3,1)D.(1,+∞)
答案 A
解析 依题意可得f(-1)f(1)<0,即(-2a-a+3)(2a-a+3)<0,解得a<-3或a>1.故选A.
7.已知p1:存在a∈R,使函数y=2x+a·2-x在R上为偶函数;
p2:∃x∈R,sin2eq \f(x,2)+cs2eq \f(x,2)=eq \f(1,2);
p3:对任意x∈R,x4
其中真命题的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案 A
解析 p1是真命题.因为当a=1时,y=2x+2-x在R上为偶函数;p2是假命题.因为∀x∈R,sin2eq \f(x,2)+cs2eq \f(x,2)=1;p3是假命题.因为x=eq \f(1,2)时,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(4)>eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(5),x4
C.(-∞,0]D.(-∞,0]∪eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(8,3),+∞))
答案 D
解析 “存在x∈{x|1
9.(2024·长沙一中月考)下列命题中,是真命题的是( )
A.∀x∈[0,+∞),x3+x≥0
B.若x+y≥6,则x,y中至少有一个数大于3
C.∃x∈R,2x
答案 AC
解析 对于A,当x≥0时,x3≥0,所以x3+x≥0,故A是真命题;对于B,取x=3,y=3,显然为假命题,故B是假命题;对于C,取x=-1,因为2-1<(-1)2,故C是真命题;对于D,命题“∃x<0,x2-x-2<0”的否定是“∀x<0,x2-x-2≥0”,故D是假命题.故选AC.
10.命题“∃x∈[1,2],x2≤a”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥1 B.a≥4
C.a≥-2 D.a=4
答案 BD
解析 命题“∃x∈[1,2],x2≤a”等价于a≥1,即命题“∃x∈[1,2],x2≤a”为真命题,所对应的a的取值范围为[1,+∞),所求的一个充分不必要条件所对应的集合真包含于[1,+∞),显然只有B,D正确.故选BD.
11.若非空集合G和G上的二元运算“⊕”满足:
①∀a,b∈G,a⊕b∈G;
②∃I∈G,∀a∈G,a⊕I=I⊕a=a;
③∃I∈G,使∀a∈G,∃b∈G,有a⊕b=I=b⊕a;
④∀a,b,c∈G,(a⊕b)⊕c=a⊕(b⊕c),
则称(G,⊕)构成一个群.
下列选项对应的(G,⊕)构成一个群的是( )
A.集合G为自然数集,“⊕”为整数的加法运算
B.集合G为正有理数集,“⊕”为有理数的乘法运算
C.集合G={-1,1,-i,i}(i为虚数单位),“⊕”为复数的乘法运算
D.集合G={0,1,2,3,4,5,6},“⊕”为求两整数之和被7除的余数
答案 BCD
解析 对于A,G=N时,不满足③,若I=0,由1+b=0得b=-1∉G,若I∈N*⊆N,则在G中设a>I,由a+b=I得b=I-a<0∉G,不能构成群.对于B,G为正有理数集,①任意两个正有理数的积仍然为正有理数;②显然1∈G,对任意a∈G,a⊕1=a=1⊕a;③对任意正有理数a,eq \f(1,a)也是正有理数,且a⊕eq \f(1,a)=1=eq \f(1,a)⊕a,即I=1;④有理数的乘法满足结合律,可构成群.对于C,G={-1,1,-i,i}(i为虚数单位),①可验证G中任意两数(可相等)的乘积仍然属于G;②I=1,满足任意a∈G,有a⊕1=1⊕a=a;③I=1,满足任意a∈G,存在b∈G,有a⊕b=b⊕a=1;④复数的乘法运算满足结合律,可构成群.对于D,G={0,1,2,3,4,5,6},①G中任意两个整数的和除以7的余数一定属于G;②I=0,满足对任意a∈G,a⊕I=I⊕a=a;③I=0,0+0=0,1+6=2+5=3+4=7,除以7余数为0;④加法满足交换律,又a+b除以7的余数等于a除以7的余数加b除以7的余数的和再除以7所得余数,因此∀a,b,c∈G,(a⊕b)⊕c=a⊕(b⊕c),可构成群.故选BCD.
三、填空题
12.能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是________.
答案 f(x)=sinx(答案不唯一)
解析 设f(x)=sinx,则f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上是增函数,在eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2),2))上是减函数.由正弦函数图象的对称性知,当x∈(0,2]时,f(x)>f(0)=sin0=0,故f(x)=sinx满足条件f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,但f(x)在[0,2]上不是增函数.
13.(2023·葫芦岛一模)写出一个使命题“∃x∈[2,3],mx2-mx-3>0”成立的一个充分不必要条件:________(用m的值或范围作答).
答案 m>1(答案不唯一)
解析 由∃x∈[2,3],mx2-mx-3>0,可得m(x2-x)>3,又当x∈[2,3]时,x2-x=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2)))eq \s\up12(2)-eq \f(1,4)∈[2,6],即∃x∈[2,3],m>eq \f(3,x2-x),即m>eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,x2-x)))eq \s\d7(min),x∈[2,3],可得m>eq \f(3,6)=eq \f(1,2),所以使命题“∃x∈[2,3],mx2-mx-3>0”成立的充分不必要条件只要是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞))的真子集即可,如m>1等.
14.已知f(x)=ln (x2+1),g(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))eq \s\up12(x)-m.
(1)若∀x1∈[0,3],∃x2∈[1,2],使得f(x1)≥g(x2),则实数m的取值范围是________;
(2)若∀x1∈[0,3],∀x2∈[1,2],使得f(x1)≥g(x2),则实数m的取值范围是________.
答案 (1)eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,4),+∞)) (2)eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞))
解析 (1)当x∈[0,3]时,f(x)min=f(0)=0,当x∈[1,2]时,g(x)min=g(2)=eq \f(1,4)-m,由题意得f(x)min≥g(x)min,即0≥eq \f(1,4)-m,
所以m≥eq \f(1,4).
(2)当x∈[1,2]时,g(x)max=g(1)=eq \f(1,2)-m,由题意得f(x)min≥g(x)max,即0≥eq \f(1,2)-m,所以m≥eq \f(1,2).
四、解答题
15.已知集合A={x|(x-2)(x-3)≤0},B={x|x≤m-2或x≥4m-1},且B≠R.
(1)若命题“∀x∈A,则x∈B”是真命题,求实数m的取值范围;
(2)若命题“∃x∈A,使得x∈B”是真命题,求实数m的取值范围.
解 集合A={x|(x-2)(x-3)≤0}={x|2≤x≤3},
B={x|x≤m-2或x≥4m-1},且B≠R,
所以m-2<4m-1,解得m>-eq \f(1,3).
(1)若命题“∀x∈A,则x∈B”是真命题,
即A⊆B,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m>-\f(1,3),,3≤m-2))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m>-\f(1,3),,2≥4m-1,))
解得m≥5或-eq \f(1,3)
(2)若命题“∃x∈A,使得x∈B”是真命题,即A∩B≠∅,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m>-\f(1,3),,2≤m-2))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m>-\f(1,3),,3≥4m-1,))
解得m≥4或-eq \f(1,3)
(1)若p为真命题,求m的取值范围;
(2)当a=1时,若命题p和q中只有一个为真,求m的取值范围.
解 (1)∵对任意x∈[0,1],不等式2x-2≥m2-3m恒成立,
∴(2x-2)min≥m2-3m,即m2-3m≤-2.
解得1≤m≤2.
∴若p为真命题,则m的取值范围是[1,2].
(2)∵a=1,且存在x∈[-1,1],使得m≤ax成立,∴m≤x,命题q为真时,m≤1.
∵p,q中一个是真命题,一个是假命题.
∴当p真q假时,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(1≤m≤2,,m>1,))得1
综上所述,m的取值范围为(-∞,1)∪(1,2].命题
命题的否定
∀x∈M,p(x)
eq \x(\s\up1(05))∃x∈M,¬p(x)
∃x∈M,p(x)
eq \x(\s\up1(06))∀x∈M,¬p(x)
正面词语
等于(=)
大于(>)
小于(<)
是
否定词语
不等于(≠)
不大于(≤)
不小于(≥)
不是
正面词语
都是
任意的
所有的
至多有一个
至少有一个
否定词语
不都是
某个
某些
至少有两个
一个也没有
考向一 全称量词命题、存在量词命题真假的判断
考向二 含有一个量词的命题的否定
考向三 由命题的真假求参数的取值范围
高考数学科学创新复习方案提升版第13讲函数的图象学案(Word版附解析): 这是一份高考数学科学创新复习方案提升版第13讲函数的图象学案(Word版附解析),共20页。
高考数学科学创新复习方案提升版第33讲复数学案(Word版附解析): 这是一份高考数学科学创新复习方案提升版第33讲复数学案(Word版附解析),共4页。
高考数学科学创新复习方案提升版第37讲数列的求和学案(Word版附解析): 这是一份高考数学科学创新复习方案提升版第37讲数列的求和学案(Word版附解析),共22页。