内容正文:
数学 必修 第一册 RJA
1.5.2 全称量词命题和存在量词命题的否定
(教师独具内容)
课程标准:1.能正确使用存在量词对全称量词命题进行否定.2.能正确使用全称量词对存在量词命题进行否定.
教学重点:写出含有量词的命题的否定,并判断其真假.
教学难点:全称量词命题的否定与存在量词命题的否定及它们真假的判断.
核心素养:1.通过含量词的命题的否定,培养逻辑推理素养.2.借助全称量词命题和存在量词命题的否定的应用,提升数学运算素养.
知识点一 全称量词命题的否定
全称量词命题p
綈p
结论
∀x∈M,p(x)
∃x∈M,綈p(x)
全称量词命题的否定是存在量词命题
知识点二 存在量词命题的否定
存在量词命题p
綈p
结论
∃x∈M,p(x)
∀x∈M,綈p(x)
存在量词命题的否定是全称量词命题
[拓展] 常见词语的否定形式
原词语
否定词语
原词语
否定词语
是
不是
至少有一个
一个也没有
都是
不都是
至多有一个
至少有两个
大于
不大于
至少有n个
至多有(n-1)个
小于
不小于
至多有n个
至少有(n+1)个
任意的
某个
能
不能
所有的
某些
等于
不等于
[想一想] ∃x∈M,p(x)与∀x∈M,綈p(x)的真假性如何?
提示:相反.
1.(全称量词命题的否定)设命题p:∀x∈R,x2+1>0,则綈p为( )
A.∃x∈R,x2+1>0
B.∃x∈R,x2+1≤0
C.∃x∈R,x2+1<0
D.∀x∈R,x2+1≤0
答案:B
2.(存在量词命题否定的真假判断)命题“∃x∈Q,x2=7”的否定是________命题(填“真”或“假”).
答案:真
3.(由命题真假求参数的取值范围)命题p:ax2+2x+1=0有实根,若綈p是假命题,则实数a的取值范围为________.
答案:{a|a≤1}
题型一 全称量词命题的否定
写出下列全称量词命题的否定.
(1)对所有正数x,>x+1;
(2)所有被5整除的整数都是奇数;
(3)每一个平行四边形都是中心对称图形.
[解] (1)该命题的否定为:存在正数x,≤x+1.
(2)该命题的否定为:存在一个被5整除的整数不是奇数.
(3)该命题的否定为:存在一个平行四边形,它不是中心对称图形.
【感悟提升】 全称量词命题否定的步骤
(1)改变量词:把全称量词换为恰当的存在量词.
(2)否定结论:原命题中的“是”“成立”等改为“不是”“不成立”等.
注意:对省略全称量词的全称量词命题可补上量词后进行否定.
【跟踪训练】
1.写出下列命题的否定,并判断其否定的真假.
(1)不论m取何实数,方程x2+x-m=0必有实数根;
(2)等圆的面积相等;
(3)每个三角形至少有两个锐角.
解:(1)该命题可以表述为“对所有的实数m,方程x2+x-m=0有实数根”,其否定是“存在实数m,使得x2+x-m=0没有实数根”.因为当Δ=12-4×1×(-m)=1+4m<0,即m<-时,一元二次方程x2+x-m=0没有实数根,所以该命题的否定是真命题.
(2)该命题可以表述为“所有等圆的面积相等”,其否定是“存在一对等圆,其面积不相等”.由等圆的概念知该命题的否定是假命题.
(3)该命题的否定是“有的三角形至多有一个锐角”,由三角形的内角和为180°知该命题的否定为假命题.
题型二 存在量词命题的否定
写出下列命题的否定.
(1)有一个奇数不能被3整除;
(2)有些三角形的三个内角都是60°;
(3)∃x∈R,|x+1|≤1.
[解] (1)该命题的否定为“任意一个奇数都能被3整除”.
(2)该命题的否定为“任意一个三角形的三个内角不都是60°”.
(3)该命题的否定为“∀x∈R,|x+1|>1”.
【感悟提升】 存在量词命题否定的步骤
(1)改变量词:把存在量词换为恰当的全称量词.
(2)否定结论:原命题中的“有”“存在”等改为“没有”“不存在”等.
注意:对省略存在量词的存在量词命题可补上量词后进行否定.
【跟踪训练】
2.写出下列存在量词命题的否定,并判断其否定的真假.
(1)有的素数是偶数;
(2)∃x∈R,x2+x+≠0;
(3)至少有一个实数x,使x3+1=0.
解:(1)该命题的否定为“所有的素数都不是偶数”,是假命题,如2是素数也是偶数.
(2)该命题的否定为“∀x∈R,x2+x+=0”,是假命题,因为当x=1时,x2+x+=≠0.
(3)该命题的否定为“∀x∈R,x3+1≠0”,是假命题,因为当x=-1时,x3+1=0.
题型三 含有量词命题的否定的应用
已知命题p:∀x∈R,m+x2-2x+5>0,若綈p为假命题,求实数m的取值范围.
[解] 因为綈p为假命题,所以命题p:∀x∈R,m+x2-2x+5>0为真命题,m+x2-2x+5>0可化为m>-x2+2x-5=-(x-1)2-4,即m>-(x-1)2-4对任意x∈R恒成立,只需m>-4即可,故实数m的取值范围为{m|m>-4}.
【感悟提升】 由命题真假求参数范围的两个关注点
(1)p与綈p的真假性只能一真一假,解决问题时可以相互转化.
(2)求参数范围时,往往分离参数,转化成求函数的最值问题,如本例分离参数后,转化成了求二次函数的最值问题.
【跟踪训练】
3.(2024·山东济南一中高一上月考)命题“存在x>a,使得2x+a<3”是假命题,求实数a的取值范围.
解:因为命题“存在x>a,使得2x+a<3”是假命题,所以此命题的否定“对任意x>a,使得2x+a≥3”是真命题,因为对任意x>a有2x+a>3a,所以3a≥3,解得a≥1.所以实数a的取值范围为{a|a≥1}.
1.命题“所有四边形的内角和都是360°”的否定为( )
A.所有不是四边形的多边形内角和都不是360°
B.所有四边形的内角和都不是360°
C.存在一个四边形,它的内角和是360°
D.存在一个四边形,它的内角和不是360°
答案:D
解析:全称量词命题的否定是存在量词命题,注意到要否定结论.故选D.
2.(2024·贵州遵义高一上期末质量监测)已知命题p:∃n∈N,n2>2n,则命题p的否定为( )
A.∀n∈N,n2>2n B.∃n∈N,n2≤2n
C.∀n∈N,n2≤2n D.∃n∈N,n2=2n
答案:C
解析:因为“∃x∈M,p(x)”的否定是“∀x∈M,綈p(x)”,所以命题“∃n∈N,n2>2n”的否定是“∀n∈N,n2≤2n”.故选C.
3.(多选)下列命题的否定是真命题的为( )
A.p1:每一个合数都是偶数
B.p2:两条平行线被第三条直线所截内错角相等
C.p3:有些实数的绝对值是正数
D.p4:平行四边形是菱形
答案:AD
解析:若判断某命题的否定的真假,只要判断出原命题的真假即可得解,它们的真假性始终相反.因为命题p1,p4均为假命题,所以綈p1,綈p4均为真命题.因为命题p2,p3均为真命题,所以綈p2,綈p3均为假命题.故选AD.
4.命题“对任意一个x∈R,都有x2-2x+4≤0”的否定是________.
答案:存在一个x∈R,使得x2-2x+4>0
解析:原命题为全称量词命题,其否定为存在量词命题,既要改变量词又要否定结论,所以其否定为“存在一个x∈R,使得x2-2x+4>0”.
5.(2024·湖南长沙雨花区校级月考)已知命题“∃x∈R,使4x2+x+(a-2)=0”是假命题,则实数a的取值范围是________.
答案:
解析:∵命题“∃x∈R,使4x2+x+(a-2)=0”是假命题,∴命题“∀x∈R,4x2+x+(a-2)≠0恒成立”是真命题,即判别式Δ=12-4×4×(a-2)<0,即a>.故实数a的取值范围为.
课后课时精练
基础题(占比60%) 中档题(占比30%) 拔高题(占比10%)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
难度
★
★
★
★
★
★
★
★
对点
全称量词命题的否定
全称量词命题的否定
含有量词的命题的否定及真假判断
命题的真假判断及全称量词命题的否定
由存在量词命题的真假性求参数范围
少略量词的命题的否定及真假判断
存在量词命题的否定
全称量词命题的否定及应用
题号
9
10
11
12
13
14
15
难度
★
★★
★★
★★
★★
★★
★★★
对点
含有量词的命题的否定及真假判断
由存在量词命题的真假性求参数范围
含有量词或省略量词的命题的否定及真假判断
由全称量词命题的真假性求参数范围
含有量词的命题的否定及应用
利用含有量词的命题的否定及真假性求参数范围
利用含有量词的命题的否定解决证明问题
1.命题“所有能被2整除的整数都是偶数”的否定是( )
A.所有不能被2整除的整数都是偶数
B.所有能被2整除的整数都不是偶数
C.存在一个不能被2整除的整数是偶数
D.存在一个能被2整除的整数不是偶数
答案:D
解析:原命题是全称量词命题,其否定是:存在一个能被2整除的整数不是偶数.
2.命题“∀x∈R,n∈N+,使得n≥x2”的否定是( )
A.∀x∉R,n∉N+,使得n<x2
B.∀x∈R,n∈N+,使得n<x2
C.∃x∉R,n∉N+,使得n<x2
D.∃x∈R,n∈N+,使得n<x2
答案:D
解析:全称量词命题的否定是存在量词命题,所以“∀x∈R,n∈N+,使得n≥x2”的否定为“∃x∈R,n∈N+,使得n<x2”.
3.(2024·新课标Ⅱ卷)已知命题p:∀x∈R,|x+1|>1;命题q:∃x>0,x3=x,则( )
A.p和q都是真命题
B.綈p和q都是真命题
C.p和綈q都是真命题
D.綈p和綈q都是真命题
答案:B
解析:对于p,取x=-1,则有|x+1|=0<1,故p是假命题,綈p是真命题.对于q,取x=1,则有x3=13=1=x,故q是真命题,綈q是假命题.综上,綈p和q都是真命题.故选B.
4.(2024·安徽蚌埠二中高一上阶段考试)设x∈Z,集合A={x|x=2n+1,n∈N},B={y|y=4n+2,n∈N}.若命题p:∀x∈A,2x∈B,则命题p的否定和命题p的真假为( )
A.∃x∈A,2x∈B,且p是真命题
B.∃x∉A,2x∈B,且p是假命题
C.∃x∈A,2x∉B,且p是真命题
D.∀x∉A,2x∉B,且p是假命题
答案:C
解析:命题p:∀x∈A,2x∈B,则命题p的否定为∃x∈A,2x∉B.对于x∈A,则2x=4n+2,n∈N,即2x∈B,故p是真命题.故选C.
5.已知命题p:∃x>0,x+a-1=0,若p为假命题,则实数a的取值范围是( )
A.{a|a<-1} B.{a|a≥1}
C.{a|a>1} D.{a|a≤-1}
答案:B
解析:∵p为假命题,∴綈p为真命题,即∀x>0,x+a-1≠0,即x≠1-a,∴1-a≤0,则a≥1.∴实数a的取值范围是{a|a≥1}.故选B.
6.(多选)(2024·湖南浏阳高一上期末质量监测)已知两个命题:(1)若x>0,则2x+1>5;(2)若四边形为等腰梯形,则这个四边形的对角线相等.则下列说法正确的是( )
A.命题(2)是全称量词命题
B.命题(1)的否定为:存在x>0,2x+1≤5
C.命题(2)的否定是:存在四边形不是等腰梯形,这个四边形的对角线不相等
D.命题(1)和(2)被否定后,都是真命题
答案:AB
解析:对于A,“若四边形为等腰梯形,则这个四边形的对角线相等”等价于“对于任意一个等腰梯形而言,它的对角线都相等”,是全称量词命题,故A正确;对于B,命题(1)的否定为:存在x>0,2x+1≤5,故B正确;对于C,命题(2)的否定是:存在四边形为等腰梯形,这个四边形的对角线不相等,故C错误;对于D,由于命题(2):“若四边形为等腰梯形,则这个四边形的对角线相等.”是真命题,所以它的否定是假命题,故D错误.故选AB.
7.命题“有的有理数没有倒数”的否定是________________________________.
答案:所有有理数都有倒数
解析:该命题是存在量词命题,存在量词命题的否定是改量词,否结论,则命题的否定是“所有有理数都有倒数”.
8.已知命题p:∀x∈R,x2+4x≥m,则綈p是________________,若綈p是假命题,则实数m的取值范围为____________.
答案:∃x∈R,x2+4x<m {m|m≤-4}
解析:全称量词命题的否定为存在量词命题,既要改变量词又要否定结论,所以其否定为∃x∈R,x2+4x<m.因为綈p是假命题,所以p是真命题,由题意,令y=x2+4x,因为y=x2+4x=(x+2)2-4的最小值为-4,所以m≤-4.
9.写出下列命题的否定,并判断其否定的真假.
(1)有些不相似的三角形面积相等;
(2)能被3整除的数,也能被4整除;
(3)非负数的平方为正数;
(4)∃x,y∈Z,使得x+y=3.
解:(1)该命题的否定为“所有不相似的三角形面积都不相等”.是假命题.
(2)省略了全称量词“所有”,该命题的否定为“存在一个能被3整除的数,不能被4整除”.是真命题.
(3)该命题的否定为“存在一个非负数,它的平方不是正数”.因为02=0,不是正数,所以该命题的否定是真命题.
(4)该命题的否定为“∀x,y∈Z,都有x+y≠3”.因为当x=0,y=3时,x+y=3,所以该命题的否定为假命题.
10.(2024·湖南岳阳高一上期中)已知集合A={x|0≤x≤a},B={x|m2+3≤x≤m2+4},如果命题“∃m∈R,使得A∩B≠∅”为假命题,求实数a的取值范围.
解:因为“∃m∈R,使得A∩B≠∅”为假命题,所以它的否定“∀m∈R,使得A∩B=∅”为真命题,
当a<0时,A={x|0≤x≤a}=∅,符合A∩B=∅;
当a≥0时,因为m2+3>0,所以由∀m∈R,A∩B=∅可得a<m2+3,对于m∈R恒成立,
因为m2+3≥3,所以0≤a<3.
综上,实数a的取值范围为{a|a<3}.
11.(多选)下列说法正确的是( )
A.命题“∀x∈R,x2>x”的否定是假命题
B.命题“∃m∈N,使∈N”的否定是假命题
C.命题“线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等”的否定是真命题
D.命题“至少有一个整数n,使n2+n为奇数”的否定是真命题
答案:BD
解析:对于A,命题的否定为:∃x∈R,x2≤x,显然为真命题(取x=0检验即可),∴A错误;对于B,命题的否定为:∀m∈N,∉N,举反例:当m=0时,=1∈N,∴是假命题,∴B正确;对于C,∵命题:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等为真命题,∴此命题的否定为假命题,∴C错误;对于D,命题的否定为:∀n∈Z,n2+n为偶数,∵当n∈Z时,n2+n=n(n+1)是偶数,∴是真命题,∴D正确.故选BD.
12.(2024·广东深圳市南山外国语学校高一上月考)已知命题“∀x∈R,ax2+4x-1<0”是假命题,则实数a的取值范围是________.
答案:{a|a≥-4}
解析:由题意可知,命题“∃x∈R,ax2+4x-1≥0”是真命题.当x=0时,则有-1≥0,不符合题意;当x≠0时,由ax2+4x-1≥0,可得ax2≥1-4x,则有a≥=-,∵-=-4≥-4,当且仅当x=时,等号成立,∴a≥-4,即实数a的取值范围是{a|a≥-4}.
13.某中学开展小组合作学习模式,高一某班某组小王同学给组内小李同学出题如下:若命题“∃x∈R,x2+2x+m≤0”是假命题,求m的范围.小李略加思索,反手给了小王一道题:若命题“∀x∈R,x2+2x+m>0”是真命题,求m的范围.你认为两位同学题中m的范围是否一致?________(填“是”或“否”).
答案:是
解析:∵命题“∃x∈R,x2+2x+m≤0”的否定是“∀x∈R,x2+2x+m>0”,而命题“∃x∈R,x2+2x+m≤0”是假命题,则其否定“∀x∈R,x2+2x+m>0”为真命题,∴两位同学题中的m的范围是一致的.
14.已知命题p:∀x∈{x|1≤x≤3},都有m≥x,命题q:∃x∈{x|1≤x≤3},使m≥x,若命题p为真命题,綈q为假命题,则实数m的取值范围为________.
答案:{m|m≥3}
解析:由题意知命题p,q都是真命题.由∀x∈{x|1≤x≤3},都有m≥x成立,只需m大于或等于x的最大值,即m≥3.由∃x∈{x|1≤x≤3},使m≥x成立,只需m大于或等于x的最小值,即m≥1.综上,实数m的取值范围为{m|m≥3}.
15.a,b,c为实数,且a=b+c+1,证明:两个一元二次方程x2+x+b=0,x2+ax+c=0中至少有一个方程有两个不相等的实数根.
证明:所要证结论的否定为“两个一元二次方程x2+x+b=0,x2+ax+c=0都没有两个不相等的实数根”.若所要证结论的否定为真命题,则Δ1=1-4b≤0,Δ2=a2-4c≤0,
所以Δ1+Δ2=1-4b+a2-4c≤0.
因为a=b+c+1,所以b+c=a-1,
所以1-4(a-1)+a2≤0,即a2-4a+5≤0.
但是a2-4a+5=(a-2)2+1>0,故矛盾.
所以所要证结论的否定是假命题,即所要证结论为真命题,即两个一元二次方程x2+x+b=0,x2+ax+c=0中至少有一个方程有两个不相等的实数根.
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