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高一预习-1.5 全称量词与存在量词(教师版)-初升高数学暑假衔接(人教版)
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知识点一 全称量词和存在量词
知识点二 含量词的命题的否定
【基础自测】
1.下列命题是“∀x∈R,x2>3”的另一种表述方式的是( )
A.有一个x∈R,使得x2>3
B.对有些x∈R,使得x2>3
C.任选一个x∈R,使得x2>3
D.至少有一个x∈R,使得x2>3
【答案】C
2.下列命题中是全称量词命题并且是真命题的是( )
A.每个二次函数的图象都开口向上
B.存在一条直线与已知直线不平行
C.对任意实数a,b,若a-b≤0,则a≤b
D.存在一个实数x,使等式x2-2x+1=0成立
【答案】C
解析 B,D是存在量词命题,故应排除;对于A,二次函数y=ax2+bx+c(a<0)的图象开口向下,也应排除,故应选C.
3.下列命题中是假命题是( )
A.∀x∈R,|x|+1>0B.∃x∈R,1=2
C.∃x∈R,|x|<1D.∀x∈N*,
【答案】D
【详解】因为∀x∈R,|x|≥0,所以∀x∈R,|x|+1>0恒成立,真命题;
取x=1,满足,真命题;
取x=0.1,满足|x|<1,真命题;
取x=1N*,不满足,假命题.
故选:D.
4.命题“∀x>0,都有x2-x+3≤0”的否定( )
A.∃x>0,使得x2-x+3≤0
B.∃x>0,使得x2-x+3>0
C.∀x>0,都有x2-x+3>0
D.∀x≤0,都有x2-x+3>0
【答案】B
【详解】命题“∀x>0,都有x2-x+3≤0”的否定是:∃x>0,使得x2-x+3>0.
5.已知命题p:∀x∈R,x2+2x-a>0.若p为真命题,则实数a的取值范围是( )
A.a>-1 B.a<-1 C.a≥-1 D.a≤-1
【答案】B
【详解】依题意不等式x2+2x-a>0对x∈R恒成立,所以必有Δ=4+4a<0,解得a<-1.
【例题详解】
一、全称量词命题与存在量词命题的辨析
例1 下列命题是全称量词命题的个数是( )
①任何实数都有平方根;
②所有素数都是奇数;
③有些一元二次方程无实数根;
④三角形的内角和是.
A.0B.1C.2D.3
【答案】D
【分析】根据全称命题的定义即可判断答案.
【详解】根据全称命题的定义可得①②④中命题,指的是全体对象具有某种性质,
故①②④是全称量词命题,③中命题指的是部分对象具有某性质,不是全称命题,
故选:D.
跟踪训练1 下列命题中,不是全称量词命题的是( )
A.任何一个实数乘以0都等于0B.自然数都是正整数
C.实数都可以写成小数形式D.一定存在没有最大值的二次函数
【答案】D
【分析】根据全称量词命题和存在性量词的定义,逐一判断选项即可.
【详解】A选项中,“任何”是全称量词,它是全称量词命题;
B选项中,意思是所有的自然数都是正整数,它是全称量词命题;
C选项中,“都”是全称量词,它是全称量词命题;
D选项中,“存在”是存在量词,它是存在量词命题.
故选:D.
二、全称量词命题与存在量词命题的真假判断
例2 下列四个命题中,既是存在量词命题又是真命题的是( )
A.锐角三角形的内角都是锐角
B.至少有一个实数x,使
C.两个无理数的和必是无理数
D.存在一个负数x,使
【答案】B
【分析】根据全称量词以及存在量词命题的定义即可判断.
【详解】“都是”,“必是”是全称量词,故AC错误,
“至少”,“存在”是存在量词,故B,D是存在量词命题,
存在,使得,不存在负数使得,故D是假命题,B是真命题.
故选:B
跟踪训练2 下列命题是全称量词命题并且是真命题的是( )
A.所有菱形的四条边都相等
B.若2x是偶数,则存在x,使得x∈N
C.任意x∈R,x2+2x+1>0
D.π是无理数
【答案】A
【分析】首先判断全称量词命题,再判断真假.
【详解】选项A、C是全称量词命题,选项C,当时,,所以选项C是假命题,
故选:A
三、由全称量词命题与存在量词命题的真假求参数
例3 (1)若命题“”为假命题,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由题意,写出全称命题的否定,根据其真假性以及一元二次方程的性质,可得答案.
【详解】命题“”为假命题,”是真命题,
方程有实数根,则,解得,
故选:A.
(2)“,”是真命题,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意确定,根据全称命题的真假,可得,即可求得答案.
【详解】由题意知,,
故“,”是真命题,则,则,
故选:A
(3)已知命题“,使”是假命题,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据题意可得“,使”是真命题,再根据二次不等式恒成立满足的判别式关系求解即可.
【详解】命题“,使”是假命题,
命题“,使”是真命题,
则判别式,解得.
故选:C.
跟踪训练3 (1)已知命题:“,方程有解”是真命题,则实数a的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由根的判别式列出不等关系,求出实数a的取值范围.
【详解】“,方程有解”是真命题,故,解得:,
故选:B
(2)已知命题“,恒成立”是真命题,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【分析】分与两种情况讨论,结合已知条件可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围.
【详解】已知命题“,恒成立”是真命题.
当时,则有恒成立,合乎题意;
当时,则有,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】结论点睛:利用二次不等式在实数集上恒成立,可以利用以下结论来求解:
设
①在上恒成立,则;
②在上恒成立,则;
③在上恒成立,则;
④在上恒成立,则.
四、含有一个量词的命题的否定
例4 (1)命题“任意x∈[0,+∞),x3+x≥0”的否定是( )
A.任意x∈(-∞,0),x3+x<0
B.任意x∈(-∞,0),x3+x≥0
C.存在x∈[0,+∞),x3+x<0
D.存在x∈[0,+∞),x3+x≥0
【答案】C
【分析】利用含有一个量词的命题的否定即可判断.
【详解】“任意x∈[0,+∞)”的否定为“存在x∈[0,+∞)”,“x3+x≥0”的否定为“x3+x<0”,因此原命题的否定为“存在x∈[0,+∞),x3+x<0”.
故选:C.
(2)命题:“,”的否定是( )
A.,B.,
C.,D.,
【答案】B
【分析】利用存在量词命题的否定可得出结论.
【详解】命题:“,”为存在量词命题,该命题的否定为“,”.
故选:B.
跟踪训练4 (1)命题,,则是( )
A.,B.,
C.,D.,
【答案】D
【分析】由全称量词命题的否定为存在量词命题,分析即可得到答案.
【详解】由题意,命题,,
由全称命题的否定为存在命题,可得:
为,,
故选:D.
(2)命题,则命题的否定是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】直接根据特称命题的否定是全称命题得到答案.
【详解】命题,的否定是,
故选:C
(3)“对任意x∈R,若,则”的否定是________.
【答案】存在,若,则
【分析】根据含全称量词命题的否定直接求解.
【详解】由含全称量词命题的否定可知,
“对任意,若,则”的否定是:存在,若,则.
故答案为:存在,若,则
五、全称量词命题、存在量词命题的综合应用
例5 (1)已知命题“满足,使”,
( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)命题“”,若命题中至少一个为真,求实数的范围.
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)命题,若是的充分不必要条件,求实数的范围.
【答案】( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)或;( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)
【分析】( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)先求出命题为真和假时的取值范围,由此可得命题都为假命题时的取值范围,进而即可求解;
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)记,由题意可得,由集合的包含关系,分类讨论即可求解;
【详解】( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)命题“满足,使”,为真命题时,
,令,则,
所以,
所以命题为假时,则或,
命题“”,为真命题时,
,解得或,
所以命题为假时,则,
又因为命题都为假命题时,,
即,
所以命题中至少一个为真时,实数的范围是或;
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)由( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)可知:命题为真命题时,,
记
因为是的充分不必要条件,
所以,
当即,也即时,满足条件;
当时,
,解得;
综上可知:实数的范围是
(2)命题:任意,成立;命题:存在,+成立.
( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)若命题为假命题,求实数的取值范围;
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)若命题和有且只有一个为真命题,求实数的取值范围.
【答案】( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i); ( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)或或
【分析】( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)由q真,由判别式求得m的取值范围,进而得到q假的条件;
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)求得p真的条件,由和有且只有一个为真命题,得到真假,或假真,然后分别求的m的取值范围,再取并集即得.
【详解】( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)由q真:,得或,
所以q假:;
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)p真:推出,
由和有且只有一个为真命题,
真假,或假真,
或,
或或.
跟踪训练5 (1)已知命题,命题.
( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)若命题为真命题,求实数的取值范围;
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)若命题和均为真命题,求实数的取值范围.
【答案】( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i);( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii).
【分析】( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)写出命题的否定,由它为真命题求解;
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)由( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)易得命题为真时的范围,再由为真命题时的范围得出非为真时的范围,两者求交集可得.
【详解】解:( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)根据题意,知当时,.,为真命题,.
实数的取值范围是.
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)由( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)知命题为真命题时,.
命题为真命题时,,解得为真命题时,.
,解得,即实数的取值范围为.
(2)已知,命题,不等式恒成立;命题,成立.
( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)若为真命题,求实数的取值范围;
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)若命题、有且只有一个是真命题,求实数m的取值范围.
【答案】( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i);( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)
【分析】( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)当时,求出函数的值域,可得出关于实数的不等式,解之即可;
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)求出当命题为真命题时,实数的取值范围,分两种情况讨论:真假、假真,综合可得出实数的取值范围.
【详解】( = 1 \* rman \* MERGEFORMAT i)解:当时,,
若为真命题,则,即,解得.
因此,实数的取值范围是.
( = 2 \* rman \* MERGEFORMAT ii)解:若为真命题,则,解得或.
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①若真假,则,可得;
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②若假真,则,可得或或.
综上所述,实数的取值范围是.
【课堂巩固】
1.下列命题中是全称量词命题,并且又是真命题的是( )
A.是无理数B.,使为偶数
C.对任意,都有D.所有菱形的四条边都相等
【答案】D
【解析】利用全称命题的定义及命题的真假即可判断结论,
【详解】解:对于A,是特称命题;
对于B,是特称命题,是假命题;
对于C,是全称命题,而,所以是假命题;
对于D,是全称命题,是真命题,
故选:D
2.在下列命题中,是真命题的是( )
A.
B.
C.
D.已知,则对于任意的,都有
【答案】B
【分析】可通过分别判断选项正确和错误,来进行选择/
【详解】选项A,,即有实数解,所以,显然此方程无实数解,故排除;
选项B,,,故该选项正确;
选项C,,而当,不成立,故该选项错误,排除;
选项D,,当时,当取得6的正整数倍时,,所以,该选项错误,排除.
故选:B.
3.命题:“”为假命题,则的取值范围是( )
A.-4【答案】A
【分析】存在命题为假命题,则其否定是全称命题且为真命题,写出命题的否定,由不等式的性质可得结论.
【详解】命题为假命题,即命题为真命题.
首先,时,恒成立,符合题意;
其次时,则且,即,
综上可知,-4<
故选:A
4.若命题“,”为真命题,则实数的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】结合二次函数的性质来求得的取值范围.
【详解】依题意命题“,”为真命题,
当时,成立,
当时,成立,
当时,函数开口向下,不恒成立.
综上所述,.
故选:B
5.若命题“”是假命题,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】原命题为假,则其否定为真,转化为二次不等式的恒成立问题求解.
【详解】命题“”的否定为:“,”.
因为原命题为假命题,则其否定为真.当时显然不成立;当时,恒成立;当时,只需,解得:.
综上有
故答案为:.
6.已知集合,集合,如果命题“”为假命题,则实数的取值范围为 _________ .
【答案】
【分析】根据题意,将命题等价转化为命题“”为真命题,根据命题的真假得出关于的不等式恒成立,进而求解即可.
【详解】因为命题“”为假命题,
所以命题“”为真命题,
因为集合,当时,集合,符合;
当时,因为,所以由对,可得对任意的恒成立,所以,
综上所述:实数的取值范围为,
故答案为:.
7.写出下列命题的否定,并判断真假.
(1)正方形都是菱形;
(2),使;
(3),有.
【分析】根据含有量词的命题的否定写出命题的否定,
对(1)可根据正方形与菱形的关系判断真假;
对(2)举例说明不成立;
对(3)举例说明成立.
【详解】(1)命题的否定:正方形不都是菱形,是假命题.
(2)命题的否定:,有.因为当时, ,所以“,有”是假命题.
(3)命题的否定:,使.因为当时,,所以“,使”是真命题.
8.命题:“,”,命题:“,”,若,都为真命题时,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】根据任意性、存在性的定义,结合二次函数的性质、一元二次方程根的判别式进行求解即可.
【详解】由,当时,二次函数单调递增,所以有,
因为为真命题,所以有;
因为为真命题,所以方程有实数根,
因此有,或,
因此要想,都为真命题,只有,或,解得,或,
所以实数的取值范围为.
9.已知全集,集合,集合.
(1)若,求实数的范围;
(2)若,,使得,求实数的范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)可先求出,即时的范围,即可求解;
(2)先得到,再列出不等式,即可求解
【详解】(1)若,则,
当时,则,,
当时,则,则不存在,
综上,,,实数的范围为.
(2),,使得,
,且,
则,,
实数的范围为.
10.已知命题“”为真命题,记实数m的取值为集合A.
(1)求集合A;
(2)设集合,若是的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1);(2)实数a的取值范围为.
【分析】(1)把给定命题转化为不等式恒成立,再利用判别式求解.
(2)由列出不等关系,求解即可.
【详解】(1)依题意,关于x的不等式恒成立,
于是得,解得,
所以实数的取值的集合.
(2)∵是的必要不充分条件,∴.
∴或,
得,所以实数a的取值范围为.
11.已知集合,,且.
(1)若命题p:“,”是真命题,求m的取值范围;
(2)若命题q:“,”是真命题,求m的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据命题p为真命题,得到,从而得到不等式组,求出m的取值范围;
(2)根据命题q为真命题,得到,从而得到不等式组,求出m的取值范围.
【详解】(1)命题p:“,”是真命题,故,
所以,解得,
故m的取值范围是.
(2)由于命题q为真命题,则,
因为,所以,所以,
当时,一定有,
要想满足,则要满足,解得,
故时,,
故m的取值范围为.
12.已知命题,为假命题.
(1)求实数a的取值集合A;
(2)设集合,若“”是“”的必要不充分条件,求m的取值范围.
【答案】(1);(2)或
【分析】(1)根据一元二次方程无解的条件即求解即可;
(2)根据题意先求得,再分情况求得的范围即可.
【详解】(1)解:命题的否命题为,为真,
且,解得.
∴.
(2)解:由解得,
若“”是“”的必要不充分条件,
则,
∴当时,即,解得;
当时,,解得,
综上:或.
【课时作业】
1.下列命题中是全称量词命题并且是真命题的是( )
A.∀x∈R,x2+2x+1>0
B.∃x∈N,2x为偶数
C.所有菱形的四条边都相等
D.π是无理数
【答案】C
【分析】根据全称量词命题的概念,结合命题的意义判定真假,从而做出判定.
【详解】对A,是全称量词命题,但不是真命题(当时结论不成立),故A不正确;
对B,是真命题(当时即为偶数),但不是全称量词命题,故B不正确;
对C,是全称量词命题,也是真命题,故C正确;
对D,是真命题,但不是全称量词命题,故D不正确,
故选:C.
2.若命题p:“,”是真命题,则实数a的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用基本不等式求实数a的取值范围.
【详解】由题可知,,则有,
因为,所以,
因为,当且仅当即时等号成立,
所以,
故选:C.
3.已知命题“”为假命题,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由题意得“”为真命题,即,即时,,然后结合二次函数的性质可求.
【详解】因为命题“”为假命题,
所以“”为真命题,
所以,
所以当时,,
根据二次函数的性质可知,当时,上式取得最小值,
所以,
故选:A.
4.已知命题,则为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】全称量词命题的否定为存在量词命题.
【详解】含有量词的命题的否定步骤为:替换量词,否定结论.
所以为.
故选:C
5.已知命题的否定为“,”,则下列说法中正确的是( )
A.命题为“,”且为真命题
B.命题为“,”且为假命题
C.命题为“,”且为假命题
D.命题为“,”且为真命题
【答案】C
【分析】根据含量词命题的否定形式可得到原命题,通过反例可说明原命题为假命题.
【详解】命题的否定为特称命题,:,,
当时,,为假命题,ABD错误,C正确.
故选:C.
6.(多选)命题“,”是真命题的一个必要不充分条件是( )
A.B.C.D.
【答案】CD
【分析】先求得原命题是真命题时的取值范围,再结合充分、必要条件的知识确定正确答案.
【详解】依题意,命题“,”是真命题,
所以对任意上恒成立,所以,
其必要不充分条件是或.
故选:CD
7.(多选)若“,或”为真命题,“,”为假命题,则集合可以是( )
A.B.C.D.
【答案】ABD
【分析】根据所给真命题、假命题成立的条件,再求出它们的交集即可得集合M满足的条件.
【详解】命题“,”为假命题,则命题“,”为真命题,
可得,
命题“,或”为真命题,则或,
或或,
显然,A,B,D选项中的区间为的子集.
故选:ABD.
8.已知命题”的否定为真命题,则实数的取值范围是______________.
【答案】
【分析】问题等价于有解,即或,解得答案.
【详解】已知问题等价于有解,即或,解得.
故答案为:
9.已知,;,则p是q的______条件.(在充分不必要、必要不充分、充要、既不充分也不必要中选一个正确的填入)
【答案】必要不充分
【分析】将全称命题为真命题转化为不等式恒成立,利用充分必要条件判断即可求解
【详解】因为,为真命题等价于不等式在上恒成立,
当时,显然不成立;
当时,,解得,
综上,实数的取值范围为,
所以,
又因为,
所以p是q的必要不充分条件.
故答案为:必要不充分.
10.已知集合,,若命题,是真命题,则m的取值范围为______.
【答案】
【分析】由题可得,然后分类讨论根据集合的包含关系即得.
【详解】由于命题,是真命题,
所以,
当时,,解得;
当时,,解得,
综上,m的取值范围是.
故答案为:.
11.命题“存在,使”的否定是____命题.(填“真”或“假”)
【答案】假
【分析】根据命题之间的关系可知,原命题是真命题,故其否定为假命题.
【详解】命题“存在,使”是真命题,如;
所以其否定是假命题.
故答案为:假
12.已知命题,为假命题.
(1)求实数a的取值集合A;
(2)设非空集合,若“”是“”的必要不充分条件,求实数m的取值集合.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据给定条件,利用存在量词命题是假命题列出不等式,求解不等式作答.
(2)根据给定条件,利用必要不充分条件的意义求解作答.
【详解】(1)命题,为假命题,则命题,为真命题,
显然,否则方程有实根,因此,解得,,
实数a的取值集合.
(2)由非空集合知,,解得,,
因“”是“”的必要不充分条件,则,因此,解得,
所以实数m的取值集合是.
13.已知集合,或.
(1)求、;
(2)若集合,且,为假命题,求的取值范围.
【答案】(1),或
(2)或
【分析】(1)利用补集、交集的定义计算可得集合、;
(2)分析可知,分、两种情况讨论,结合可得出关于实数的不等式(组),综合可得出实数的取值范围.
【详解】(1)解:已知集合,或,
则或,,或.
(2)解:因为,为假命题,则,为真命题,所以,.
①当时,即当时,,则成立;
②当时,即当时,,由题意可得或,
解得或,此时.
综上所述,或.
14.已知命题,,命题,.
(1)若命题p为真命题,求实数m的取值范围;
(2)若命题p,q至少有一个为真命题,求实数m的取值范围.
【答案】(1);(2)或
【分析】(1)根据命题是真命题,将不等式转化为对恒成立,即可求的取值范围;
(2)求命题q为真命题时的取值范围,再求两个集合的并集.
【详解】(1)若命题p为真命题,则对恒成立,因此,解得.
因此,实数m的取值范围是.
(2)若命题q为真命题,则,即,解得或.
因此,实数m的取值范围是或;
若命题p,q至少有一个为真命题,
可得或或.
所以实数的取值范围或.
15.已知命题p:“,使不等式成立”是假命题.
(1)求实数m的取值集合A;
(2)若是的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)把特称命题转化为全称命题,即可根据一元二次不等式恒成立问题得出答案;
(2)利用充分条件和必要条件的关系以及不等式的解法求出结果.
【详解】(1)命题p:“,使不等式成立”是假命题,
则“,使不等式恒成立”是真命题,
故,解得,
故,即.
(2)由于命题:,整理得:,
由小问1得:,
由于是的充分不必要条件,
所以,解得,
故实数的取值范围为.
16.已知命题,命题为真命题时实数的取值集合为.
(1)求集合;
(2)设集合,若是的真子集,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)命题为真命题,即方程有根,则,解出即可.
(2)因为是的真子集,列不等式组解出即可.
【详解】(1)由命题为真命题,得,得
(2)是的真子集.
,解得.
全称量词
存在量词
量词
所有的、任意一个
存在一个、至少有一个
符号
∀
∃
命题
含有全称量词的命题是全称量词命题
含有存在量词的命题是存在量词命题
命题形式
“对M中任意一个x,p(x)成立”,可用符号简记为“∀x∈M,p(x)”
“存在M中的元素x,p(x)成立”,可用符号简记为“∃x∈M,p(x)”
p
¬p
结论
全称量词命题∀x∈M,p(x)
∃x∈M,¬p(x)
全称量词命题的否定是存在量词命题
存在量词命题∃x∈M,p(x)
∀x∈M,¬p(x)
存在量词命题的否定是全称量词命题
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