内容正文:
数学 必修 第一册(湘教)
第2课时 含量词命题的否定
(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应用提升数学运算素养.
知识点 含量词命题的否定
一般地,命题“∀x∈I,p(x)”的否定是“∃x∈I,綈p(x)”;命题“∃x∈I,p(x)”的否定是“∀x∈I,綈p(x)”.即
綈(∀x∈I,p(x))⇔∃x∈I,綈p(x);
綈(∃x∈I,p(x))⇔∀x∈I,綈p(x).
1.对全称量词命题的否定及其特点的理解
(1)全称量词命题的否定是一个存在量词命题,给出全称量词命题的否定时既要改变全称量词,又要否定结论,所以找出全称量词,明确命题所提供的结论是对全称量词命题否定的关键.
(2)对于省去了全称量词的全称量词命题的否定,一般要先改写为含有全称量词的命题,再写出命题的否定.
2.对存在量词命题的否定及其特点的理解
存在量词命题的否定是一个全称量词命题,给出存在量词命题的否定时既要改变存在量词,又要否定结论,所以找出存在量词,明确命题所提供的结论是对存在量词命题否定的关键.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)命题綈p的否定是p.( )
(2)∃x∈M,p(x)与∀x∈M,綈p(x)的真假性相反.( )
(3)从存在量词命题的否定看,是对“量词”和“p(x)”同时否定.( )
(4)命题“∀x∈{x|x≥0},x3+x≥0”的否定是“∀x∈{x|x≥0},x3+x<0”.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.做一做
(1)“至多有一个”的否定为( )
A.至少有一个 B.最多有两个
C.至少有两个 D.至多有一个
(2)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
(3)命题“∃x∈Q,x2=7”的否定是________命题(填“真”或“假”).
答案:(1)C (2)B (3)真
全称量词命题的否定
写出下列全称量词命题的否定,并判断其否定的真假.
(1)对所有正数x,>x+1;
(2)所有被5整除的整数都是奇数;
(3)每一个四边形的四个顶点共圆.
[解] (1)该命题的否定为:存在正数x,≤x+1.该命题的否定是真命题.
(2)该命题的否定为:存在一个被5整除的整数不是奇数.该命题的否定是真命题.
(3)该命题的否定为:存在一个四边形,它的四个顶点不共圆.该命题的否定是真命题.
【感悟提升】
1.对全称量词命题否定的两个步骤
(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.
2.全称量词命题否定后的真假判断方法
全称量词命题的否定是存在量词命题,其真假性与全称量词命题相反;要说明一个全称量词命题是假命题,只需举一个反例即可.
【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”,其否定形式是“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”,其否定形式是“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)该命题的否定形式是“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.
存在量词命题的否定
写出下列命题的否定,并判断其否定的真假.
(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”.该命题的否定是假命题,如5是奇数,但5不能被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°”.该命题的否定是假命题,如等边三角形的三个内角都是60°.
(3)该命题的否定为“∀x∈R,|x+1|>1”.该命题的否定为假命题,如x=0时,不满足|x+1|>1.
【感悟提升】
1.对存在量词命题否定的两个步骤
(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.
2.存在量词命题否定后的真假判断方法
存在量词命题的否定是全称量词命题,其真假性与存在量词命题相反;要说明一个存在量词命题是真命题,只需要找到一个实例即可.
【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”.该命题的否定是假命题,如2是素数也是偶数.
(2)该命题的否定为“∀x∈R,x2+x+=0”.该命题的否定是假命题,因为当x=1时,x2+x+=2+=≠0.
(3)该命题的否定为“∀x∈R,x3+1≠0”.该命题的否定是假命题,因为x=-1时,x3+1=0.
1.命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是( )
A.任意一个有理数,它的平方是有理数
B.任意一个无理数,它的平方不是有理数
C.存在一个有理数,它的平方是有理数
D.存在一个无理数,它的平方不是有理数
答案:B
解析:量词“存在”改为“任意”,结论“它的平方是有理数”否定后为“它的平方不是有理数”,故选B.
2.命题“∀x∈R,x+|x|≥0”的否定是( )
A.∀x∈R,x+|x|<0
B.∀x∈R,x+|x|≤0
C.∃x∈R,x+|x|≥0
D.∃x∈R,x+|x|<0
答案:D
解析:命题“∀x∈R,x+|x|≥0”的否定是“∃x∈R,x+|x|<0”,故选D.
3.设命题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.
4.若命题“∃x∈R,x2+x+a-1<0”是假命题,则实数a的取值范围为________.
答案:
解析:依题意可得“∀x∈R,x2+x+a-1≥0”为真命题,所以+a-≥0恒成立,所以a≥.
5.写出下列命题的否定,并判断其否定的真假.
(1)p:∀m∈R,方程x2+mx-1=0必有实根;
(2)q:有些梯形的对角线相等.
解:(1)綈p:∃m∈R,方程x2+mx-1=0无实数根.
由于方程x2+mx-1=0的根的判别式Δ=m2+4>0,
∴方程x2+mx-1=0必有实数根,故綈p是假命题.
(2)綈q:∀x∈{梯形},x的对角线不相等,由于等腰梯形对角线相等,故綈q是假命题.
一、选择题
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>0,x≥1”的否定是( )
A.∀x>0,x<1 B.∃x>0,x<1
C.∃x≤0,x<1 D.∃x≤0,x≥1
答案:B
解析:命题“∀x>0,x≥1”的否定为“∃x>0,x<1”.故选B.
3.命题p:∃m∈R,方程x2+mx+1=0有实根,则綈p是( )
A.∃m∈R,方程x2+mx+1=0无实根
B.∀m∈R,方程x2+mx+1=0无实根
C.不存在实数m,使方程x2+mx+1=0无实根
D.至多有一个实数m,使方程x2+mx+1=0有实根
答案:B
解析:存在量词命题的否定为全称量词命题,所以命题p:∃m∈R,方程x2+mx+1=0有实根的否定为“∀m∈R,方程x2+mx+1=0无实根”.
4.(多选)下列命题的否定是真命题的是( )
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p1,p4为全称量词命题,且是假命题,则綈p1,綈p4是真命题.因命题p2,p3均为真命题,则綈p2,綈p3均为假命题.故选AD.
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.
二、填空题
6.命题“∀x>0,都有x2-x+3≤0”的否定是________.
答案:∃x>0,使得x2-x+3>0
解析:命题“∀x>0,都有x2-x+3≤0”的否定是“∃x>0,使得x2-x+3>0”.
7.命题“存在一个三角形没有外接圆”的否定是________.
答案:任意一个三角形都有外接圆
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“任意一个三角形都有外接圆”.
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.
三、解答题
9.写出下列命题的否定,并判断其否定的真假.
(1)可以被5整除的数,末位是0;
(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)省略了全称量词“任何一个”,该命题的否定为有些可以被5整除的数,末位不是0,该命题的否定是真命题.
(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,该命题的否定是真命题.
(3)该命题的否定:“存在一个非负数的平方不是正数”.
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:“∀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.已知命题“∀x∈R,ax2+2x+1≠0”为假命题,求实数a的取值范围.
解:题中的命题为全称量词命题,因为其是假命题,所以其否定“∃x∈R,使ax2+2x+1=0”为真命题,即关于x的方程ax2+2x+1=0有实数根.
所以a=0或即a=0或a≤1且a≠0,
所以a≤1.
所以实数a的取值范围是a≤1.
11.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:要证明结论的否定:两个方程都没有两个不相等的实数根,则有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.
所以要证明结论的否定是假命题,即证明结论为真命题,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.
12.已知命题p:∀1≤x≤3,都有m≥x,命题q:∃1≤x≤3,使m≥x,若命题p为真命题,綈q为假命题,求实数m的取值范围.
解:由题意知命题p,q都是真命题.
由∀1≤x≤3,都有m≥x成立,得m大于或等于x的最大值,即m≥3.
由∃1≤x≤3,使m≥x成立,得m大于或等于x的最小值,即m≥1,因为两者同时成立,故实数m的取值范围为{m|m≥3}∩{m|m≥1}={m|m≥3}.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$