内容正文:
1.5 全称量词与存在量词
1.5.1 全称量词与存在量词
学习任务目标
1.理解全称量词、存在量词的含义;
2.掌握全称量词命题与存在量词命题的真假判断.
我们有时会遇到一些含有变量的陈述句,由于不知道变量代表什么数,无法判断真假,因此它们不是命题.但是,如果在原语句的基础上,用一个短语对变量的取值范围进行限定,就可以使它们成为一个命题,我们把这样的短语称为量词.
知识点一 全称量词与全称量词命题
1.定义:短语“所有的”“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,叫做全称量词命题.
2.表述形式:全称量词命题“对M中任意一个x,p(x)成立”可用符号简记为∀x∈M,p(x).
[微训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)命题“正方形都是长方形”是全称量词命题. (√)
(2)命题“有些菱形是正方形”是全称量词命题. (×)
2.下列命题是全称量词命题的是( )
A.有的三角形是等边三角形
B.所有2的倍数都是偶数
C.有一个实数,使|x|≤0
D.至少有一个x∈{x|x是无理数},x2是无理数
B 解析:因为选项A,C,D中依次存在“有的”“有一个”“至少有一个”等量词,所以它们都不是全称量词命题,而选项B中有“所有”这个量词,所以该选项正确.
知识点二 存在量词与存在量词命题
1.定义: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,叫做存在量词命题.
2.表述形式:存在量词命题“存在M中的元素x,p(x)成立”可用符号简记为∃x∈M,p(x).
[微训练]
1.下列命题中,是存在量词命题的是(D)
A.任何一个实数乘0都等于0
B.自然数都是正整数
C.所有的语句都是命题
D.一定存在没有最大值的二次函数
2.命题“存在实数x,y,使得x+y>1”是存在量词命题,用符号表示为∃x,y∈R,使得x+y>1.
全称量词命题与存在量词命题的改写与判断
1.将命题“x2+y2≥2xy”改写成全称量词命题为( )
A.对任意x,y∈R,都有x2+y2≥2xy成立
B.存在x,y∈R,使x2+y2≥2xy成立
C.对任意x>0,y>0,都有x2+y2≥2xy成立
D.存在x<0,y<0,使x2+y2≤2xy成立
A 解析:改写成全称量词命题:对任意x,y∈R,都有x2+y2≥2xy成立.
2.用全称量词或存在量词表示下列语句:
(1)有理数都能写成分数形式;
(2)方程x2+2x+8=0有实数解.
解:(1)任意一个有理数都能写成分数形式.
(2)存在实数x,使方程x2+2x+8=0成立.
全称量词命题与存在量词命题的真假判断
【例1】判断下列命题的真假.
(1)∀x∈R,x2+1>;
(2)∃α,β∈R,(α-β)2=(α+β)2;
(3)存在一个数既是偶数又是负数;
(4)每一条线段的长度都能用正有理数表示;
(5)存在一个实数x,使等式x2+x+8=0成立.
解:(1)真命题,因为x2≥0,所以x2+1≥1,所以x2+1>恒成立.
(2)真命题,例如α=0,β=1,符合题意.
(3)真命题,如-2,-4等既是偶数又是负数.
(4)假命题,如边长为1的正方形的对角线长为,它的长度就不是有理数.
(5)假命题,因为该方程的判别式Δ=-31<0,故无实数解.
【类题通法】
判断全称量词命题和存在量词命题真假的方法
(1)要判定一个全称量词命题为真,必须对给定集合中的每一个元素x,使命题p(x)为真;但要判定一个全称量词命题为假时,只要在给定的集合中找到一个元素x,使命题p(x)为假.
(2)要判定一个存在量词命题为真,只要在给定的集合中找到一个元素x,使命题p(x)为真;要判定一个存在量词命题为假,必须对给定集合中的每一个元素x,使命题p(x)为假.
试判断下面命题的真假:
(1)∀x∈R,x2+2>0;
(2)∀x∈N,x4≥1;
(3)∃x∈Z,x3<1;
(4)∃x∈Q,x2=3.
解:(1)由于∀x∈R,都有x2≥0,因而有x2+2≥2>0,即x2+2>0,所以命题“∀x∈R,x2+2>0”是真命题.
(2)由于0∈N,当x=0时,x4≥1不成立,所以命题“∀x∈N,x4≥1”是假命题.
(3)由于-1∈Z,当x=-1时,能使x3<1,所以命题“∃x∈Z,x3<1”是真命题.
(4)由于使x2=3成立的x=±,而它们都不是有理数.因此,不存在一个有理数的平方等于3,所以命题“∃x∈Q,x2=3”是假命题.
全称量词命题与存在量词命题的应用
已知函数y=-2x+3,集合M={x|-1≤x≤2}.
探究1:若全称量词命题“∀x∈M,a>y”为真命题,如何确定实数a的范围?
提示:该问题的实质是不等式恒成立问