内容正文:
1.5 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,强化数学抽象的核心素养.2.能正确使用存在量词对全称量词命题进行否定,强化逻辑推理的核心素养(易混点).3.能正确使用全称量词对存在量词命题进行否定,强化逻辑推理的核心素养(易混点).
要点一 全称量词与全称量词命题
1.全称量词
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.常见的全称量词还有“一切”“每一个”“任给”等.
2.全称量词命题
(1)定义:含有全称量词的命题,叫做全称量词命题.
(2)符号表示: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).
要点二 存在量词与存在量词命题
1.存在量词
短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中叫做存在量词,并用符号“∃”表示.常见的存在量词还有“有些”“有一个”“对某些”“有的”等.
2.存在量词命题
(1)定义:含有存在量词的命题,叫做存在量词命题.
(2)符号表示: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).
要点三 全称量词命题和存在量词命题的否定
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)一个全称量词命题只能有一个变量.( )
(2)不含有全称量词的命题一定是存在量词命题.( )
(3)一个存在量词命题可以包含多个变量.( )
(4)全称量词命题和存在量词命题的否定只需否定结论即可.( )
提示 (1)× (2)× (3)√ (4)×
探究一 全称量词命题与存在量词命题的辨析及真假判断
规律总结
(1)有些全称量词命题和存在量词命题没有定义中的量词,需要自己“翻译”,发现其中的量词,才可以判断其是全称量词命题还是存在量词命题,进而再判断其真假.
(2)判断全称量词命题“∀x∈M,p(x)”是真命题,需要对集合M中每个元素x,证明p(x)成立;如果在集合M中找到一个元素x,使p(x)不成立,那么这个全称量词命题就是假命题.
(3)判断存在量词命题“∃x∈M,p(x)”是真命题,只需在集合M中找到一个元素x,使p(x)成立即可;如果在集合M中,使p(x)成立的元素不存在,那么这个存在量词命题是假命题.
【例题1】 指出下列命题是全称量词命题还是存在量词命题,并判断它们的真假.
(1)∀x∈N,2x+1是奇数;
(2)存在一个x∈R,使=0;
(3)存在一组m,n的值,使m-n=1;
(4)至少有一个集合A,满足A{1,2,3};
(5)对任意实数x,有3x+2>0.
解析 (1)命题中含有“∀”,所以是全称量词命题.因为对任意自然数x,2x+1都是奇数,所以该命题是真命题.
(2)命题中含有存在量词“存在一个”,所以是存在量词命题.因为不存在x∈R,使=0成立,所以该命题是假命题.
(3)命题中含有存在量词“存在一组”,所以是存在量词命题.当m=4,n=3时,m-n=1成立,所以该命题是真命题.
(4)命题中含有存在量词“至少有一个”,所以是存在量词命题.存在A={3},使A{1,2,3}成立,所以该命题是真命题.
(5)命题中含有全称量词“任意”,所以是全称量词命题.当x=-1时,3x+2=-1<0,所以该命题是假命题.
【变式1】 指出下列命题是全称量词命题还是存在量词命题,并判断其真假.
(1)∀x∈R,x2+2>0;
(2)∀x∈N,x4≥1;
(3)∃x∈R,x3<1.
解析 (1)命题中含有“∀”,所以是全称量词命题.由于∀x∈R,都有x2≥0,所以x2+2≥2>0,即x2+2>0.所以“∀x∈R,x2+2>0”是真命题.
(2)命题中含有“∀”,所以是全称量词命题.由于0∈N,当x=0时,x4=0≥1不成立,所以“∀x∈N,x4≥1”是假命题.
(3)命题中含有“∃”,所以是存在量词命题.由于0∈R,当x=0时,x3=0<1成立,所以“∃x∈R,x3<1”是真命题.
探究二 全称量词命题和存在量词命题的否定
规律总结
(1)一般地,写出全称量词命题和存在量词命题的否定,首先要明确这个命题是全称量词命题还是存在量词命题,并找到其量词的位置及相应结论,然后把命题中的全称量词改成存在量词,存在量词改成全称量词,同时否定结论.
(2)对于省略量词的命题,应先挖掘命题中隐含的量词,改写成含量词的完整形式,再依据规则来写出命题的否定.
(3)全称(存在)量词命题和它的否定不能同时为真命题,也不能同时为假命题,只能一真一假.
【例题2】 写出下列命题的否定,并判断其真假.
(1)每一个素数都是奇数;
(2)任意偶数的平方还是偶数;
(3)有些实数的绝对值是正数;
(4)某些平行四边形是菱形.
解析 (1)由于全称量词“每一个”的否定为“存在一个”,因此该命题的否定: