内容正文:
1.5 全称量词与存在量词
思考1
下列语句是命题吗?(1)与(3),(2)与(4)之间有什么关系?
(1)x>3;
(2)2x+1是整数;
(3)对所有的x∈R,x>3;
(4)对任意一个x∈Z,2x+1是整数.
语句(1)(2)不能判断真假,不是命题;
语句(3)(4)可以判断真假,是命题.
概念
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.
例如:对任意的n∈Z,2n+1是奇数;
所有的正方形都是矩形.
全称命题“对M中任意一个x,有p(x)成立 ”可用符号简记为:
例1
判断下列全称量词命题的真假:
(1)所有的素数都是奇数;
(2)
(3)对每一个无理数x,x2也是无理数.
解:(1)2是素数,但2不是奇数.所以,全称量词命题“所有的素数是奇数”是假命题.
练习1
判断下列全称量词命题的真假:
(1)所有的有理数都有倒数.
(2)任何实数都有平方根.
(3)∀x∈R,使x2+x+1>0.
(4)凸多边形的外角和等于360°
假
假
真
真
小结
判断全称量词命题真假的一般方法:
要判断一个全称量词命题为真,必须对在给定集合的每一个元素,使命题为真;
但要判断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,使命题为假
思考2
下列语句是命题吗?(1)与(3),(2)与(4)之间有什么关系?
(1)2x+1=3;
(2)x能被2和3整除;
(3)存在一个x∈R,使2x+1=3;
(4)至少有一个x∈Z,x能被2和3整除.
语句(1)(2)不能判断真假,不是命题;
语句(3)(4)可以判断真假,是命题.
概念
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.
例如:有的平行四边形是菱形;
有一个素数不是奇数.
特称命题“存在M中的一个x,使p(x)成立 ”可用符号简记为:
例2
判断下列存在量词命题的真假:
(1)有一个实数x,使x2+2x+3=0;
(2)平面内存在两条相交直线垂直于同一条直线;
(3)有些平行四边形是菱形.
解:(1)由于△=22-4×3=-8<0,因此一元二次方程x2+2x+3=0无实根,所以,存在量词命题“有一个实数x,使x2+2x+3=0”是假命题;
(2)由于平面内垂直于同一条直线的两条直线互相平行,因此平面内不可能存在两条相交直线垂直于同一条直线.所以,“平面内存在两条相交直线垂直于同一条直线”是假命题;
(3)由于正方形既是平行四边形又是菱形,所以存在量词命题“有些平行四边形是菱形”是真命题.
练习2
判断下列存在量词命题的真假:
(1)存在有理数x,使x2-2=0.
(2)存在一个x∈R,使 =0.
(3)存在x∈Q,使2x-x3=0.
(4)∃x∈Z,使3x+4=5.
假
假
真
假
小结
判断存在量词命题真假的一般方法:
要判断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,使命题为真;
要判断一个存在量词命题为假,必须对在给定集合的每一个元素,使命题为假。
典例
(1)已知命题p:"
(1)已知命题p:“∃x∈R,关于x的一元二次方程x2+2x+2=m有实数根”是真命题,则实数m的取值范围是_________
(2)已知命题p:“∀x∈R,mx2≥0”是真命题,则实数m的取值范围是__________
m≥1
m≥0
全称量词命题和存在量词命题的否定
一般地,对一个命题进行否定,就可以得到一个新的命题,这一新命题称为原命题的否定.
例如,“56是7的倍数”的否定为“56不是7的倍数”
“空集是集合A={1,2,3}的真子集”的否定为“空集不是集合A={1,2,3}的真子集”
探究
写出下列命题的否定:
(1)所有的矩形都是平行四边形;
(2)每一个素数都是奇数;
(3)∀x∈R, x+|x|≥0.
经过观察,我们发现,以上三个全称量词命题的否定都可以用存在量词命题表示.
例如:上述命题的否定可写成:
(1)存在一个矩形不是平行四边形;
(2)存在一个素数不是奇数;
(3)∃x∈R,x+|x|<0.
一般地, 对于含有一个量词的全称量词命题的否定, 有下面的结论:
全称命题p:∀x∈M,p(x),
它的否定﹁p:∃x∈M,﹁p(x).
例1
写出下列全称量词命题的否定:
(1)p:所有能被3整除的整数都是奇数
(2)p:每一个四边形的四个顶点共圆
(3)p:对任意x∈Z,x2的个位数字不等于3.
解:(1)﹁p:存在一个能被3整除的整数不是奇数;
(2)﹁p:存在一个四边形,其四个顶点不共圆;
(3)﹁p:∃x∈Z,x2的个位数字等于3.
探究 2
写出下列命题的否定:
(1)存在一个实数的绝对值是正数;
(2)有些平行四边形是菱形;
(3)∃x∈R, x2-2x+3=0.
(1)所有实数的绝对值都不是正数;
(2)每一个平行四边形都不是菱形;
(3)∀x∈R,x2-2x+3≠0.
一般地,对于含有一个量词的存在量词命题的否定,有下面的结论:
特称命题p:∃x∈M,p(x),
它的否命题﹁p: ∀x∈M,﹁p(x).
例2
写出下列存在量词命题的否定:
(1)p:∃x∈R,x+2≤0;
(2)p:有的三角形是等边三角形;
(3)p:有一个偶数是素数.
解:(1)﹁p:∀x∈R,x+2>0;
(2)﹁p:所有的三角形都不是等边三角形;
(3)﹁p:任意一个偶数都不是素数.
例3
写出下列命题的否定,并判断真假:
(1)任意两个等边三角形都相似;
(2)∃x∈R,x2-x+1=0.
解:(1)存在两个等边三角形,它们不相似.假命题
(2)∀x∈R,x2-x+1≠0.真命题
常见词语的否定
原词 否定词 原词 否定词
等于 不等于 至多一个 至少两个
大于 不大于 至少一个 一个也没有
小于 不小于 任意 某个
是 不是 所有的 某些
都是 不都是
讨论
已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0),若p是q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
因为p是q的必要不充分条件,
所以q是p的充分不必要条件,
即{x|1-m≤x≤1+m} {x|-2≤x≤10},
故有 解得m≤3.
又m>0,所以实数m的取值范围为{m|0<m≤3}.
$$