内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
1.5.2 全称量词命题和存在量词命题的否定
知识对点练
40分钟综合练
目录
知识对点练
知识点一 全称量词命题的否定
1.命题“实数都有算术平方根”的否定是____________________________.
解析:省略了全称量词“所有”,命题的否定:存在一个实数没有算术平方根.
答案
解析
存在一个实数没有算术平方根
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2.写出下列全称量词命题的否定:
(1)所有的长方形都是四边形;
(2)任意实数x都是方程5x-12=0的根;
(3)对任意实数x,x2+1≥0.
解
解:(1)命题的否定:存在一个长方形不是四边形.
(2)命题的否定:存在实数x不是方程5x-12=0的根.
(3)命题的否定:存在实数x,使得x2+1<0.
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3.写出下列全称量词命题p的否定,并判断其真假.
(1)p:所有矩形的对角线相等;
(2)p:不论m取什么实数,x2+x-m=0必有实数根;
(3)p:∀a,b∈R,方程ax=b都有唯一解.
解
解:(1) p:有的矩形的对角线不相等.假命题.
(2) p:存在实数m,使x2+x-m=0没有实数根.真命题.
(3) p:∃a,b∈R,使方程ax=b的解不唯一或不存在.真命题.
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知识点二 存在量词命题的否定
4.写出下列存在量词命题p的否定,并判断其真假.
(1)p:∃x>1,x2-2x-3=0;
(2)p:有些自然数是奇数;
(3)p:有些平行四边形不是矩形.
解
解: (1) p:∀x>1,x2-2x-3≠0.假命题.
(2) p:所有的自然数都不是奇数.假命题.
(3) p:所有的平行四边形都是矩形.假命题.
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解
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解: (1)命题p的否定为∃1≤x≤2,x>a+1,∵命题p的否定为真命题,
∴a+1<2,∴a<1,即实数a的取值范围为{a|a<1}.
(2)若命题p为真命题,则a+1≥2,即a≥1.∵命题q的否定为真命题,
∴“∀1≤x≤2,一次函数y=x+a的图象在x轴或x轴上方”为真命题.
∴1+a≥0,即a≥-1,
∴实数a的取值范围为{a|a≥1}.
知识点三 利用全称量词命题的否定、存在量词命题的否定求参数的取值范围
6.已知命题p:∀1≤x≤2,x≤a+1,命题q:∃1≤x≤2,一次函数y=x+a的图象在x轴下方.
(1)若命题p的否定为真命题,求实数a的取值范围;
(2)若命题p为真命题,命题q的否定也为真命题,求实数a的取值范围.
解
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一、单项选择题
1.命题“方程x2-x-2=0有正根”的否定是( )
A.∃x>0,x2-x-2≠0 B.∀x>0,x2-x-2≠0
C.∃x<0,x2-x-2=0 D.∀x<0,x2-x-2=0
答案
解析
解析:原命题即“∃x>0,x2-x-2=0”,其否定为“∀x>0,x2-x-2≠0”.故选B.
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2.命题“∃x<0,x2-3x+1≥0”的否定是( )
A.∃x<0,x2-3x+1<0 B.∃x≥0,x2-3x+1<0
C.∀x<0,x2-3x+1<0 D.∀x≥0,x2-3x+1<0
答案
解析
解析:命题“∃x<0,x2-3x+1≥0”的否定是“∀x<0,x2-3x+1<0”.故选C.
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4.对下列命题的否定,说法错误的是( )
A.p:任何一个实数乘以0都等于0; p:存在一个实数乘以0不等于0
B.p:有些矩形是正方形; p:所有的矩形都不是正方形
C.p:有的三角形为正三角形; p:所有的三角形不都是正三角形
D.p:∃n∈N,2n≤100; p:∀n∈N,2n>100
答案
解析
解析:C中 p:所有的三角形都不是正三角形,故C错误.
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5.下列命题的否定为假命题的是( )
A.∃x∈Z,1<4x<3 B.∃x∈Z,5x+1=0
C.∀x∈R,x2-1=0 D.∀x∈R,x2+x+2>0
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7.命题p:“∃x∈{x|1≤x≤2},x2-a>0”的否定为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a>4 B.a≤4
C.a≥5 D.a<5
答案
解析
解析:由题可知綈p:“∀x∈{x|1≤x≤2},x2-a≤0”为真命题,即∀x∈{x|1≤x≤2},a≥x2恒成立,则a≥4,故其充分不必要条件即为集合{a|a≥4}的真子集,由选项可知A,C符合题意.故选AC.
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三、填空题
8.命题“任意x∈R,|x-2|+|x-4|>3”的否定是_______________________.
答案
解析
解析:“任意x∈R”的否定为“存在x∈R”,“|x-2|+|x-4|>3”的否定为“|x-2|+|x-4|≤3”.
存在x∈R,|x-2|+|x-4|≤3
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9.已知p(x):x2+2x-m>0,如果p(1)是假命题,p(2)是真命题,则实数m的取值范围是____________.
答案
解析
{m|3≤m<8}
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10.若命题“∃x∈R,(c-2)x+1≤0”为假命题,则实数c的取值集合是____.
答案
解析
解析:因为命题“∃x∈R,(c-2)x+1≤0”为假命题,所以该命题的否定“∀x∈R,(c-2)x+1>0”为真命题,故c-2=0,即c=2.
{2}
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12.(2024·北京人大附中朝阳分校高一月考)已知全集U=R,集合A={x||x-2|≥2},B={x|a+1<x<2a-1}.
(1)若A∩B=B,求实数a的取值范围;
(2)若∀x∈A,均有x∉B,求实数a的取值范围;
(3)若∃x∈B,且x∉A,求实数a的取值范围.
解
解:(1)由题意,A={x|x≤0,或x≥4}.因为A∩B=B,所以B⊆A,
当B=∅,即a+1≥2a-1,即a≤2时,符合题意;
当B≠∅,即a>2时,由B⊆A,得a+1≥4或2a-1≤0,
得a≥3.
综上,实数a的取值范围是{a|a≤2,或a≥3}.
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13.[多选](2024·山东青岛高一期中)下列说法正确的是( )
A.“对任意一个无理数x,x2也是无理数”是真命题
B.“xy>0”是“x+y>0”的充要条件
C.命题“∃x∈R,x2+1=0”的否定是“∀x∈R,x2+1≠0”
D.若“1<x<3”的必要不充分条件是“m-2<x<m+2”,则1≤m≤3
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14.(2024·黑龙江哈尔滨高一期末)若“∃x∈R,x2+2x+2=m”的否定是假命题,则实数m的取值范围是________.
答案
解析
解析:因为“∃x∈R,x2+2x+2=m”的否定是假命题,所以“∃x∈R,x2+2x+2=m”是真命题,因此关于x的方程x2+2x+2-m=0有实根,所以Δ=22-4×1×(2-m)≥0,解得m≥1.
{m|m≥1}
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15.(2024·辽宁丹东高一月考)已知命题p:∀1≤x≤2,x2-a≥0,命题q:∃x∈R,x2+2ax+2a+a2=0.
(1)若命题 p为真命题,求实数a的取值范围;
(2)若命题p和 q均为真命题,求实数a的取值范围.
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R
5.写出下列存在量词命题的否定,并判断其真假.
(1)有些实数的绝对值是正数;
(2)某些平行四边形是菱形;
(3)∃x,y∈Z,eq \r(2)x+y=3.
解:(1)命题的否定:“所有实数的绝对值都不是正数”.它为假命题.
(2)命题的否定:“每一个平行四边形都不是菱形”.由于菱形是平行四边形,因此命题的否定是假命题.
(3)命题的否定:“∀x,y∈Z,eq \r(2)x+y≠3”.当x=0,y=3时,eq \r(2)x+y=3,因此命题的否定是假命题.
解析:因为命题“∃x∉A,使eq \r(2)x∉B”为假命题,所以其否定为真命题,即∀x∉A,都有eq \r(2)x∈B为真命题.故选C.
3.(2024·深圳外国语学校高中园高一月考)若命题“∃x∉A,使eq \r(2)x∉B”为假命题,则下列命题一定为真的是( )
A.∀x∉A,都有eq \r(2)x∉B
B.∀x∈A,都有eq \r(2)x∉B
C.∀x∉A,都有eq \r(2)x∈B
D.∀x∈A,都有eq \r(2)x∈B
解析:如果命题的否定为假命题,那么该命题为真命题.对于A,由1<4x<3,得eq \f(1,4)<x<eq \f(3,4),这样的整数x不存在,故A为假命题,其否定为真命题,故A不选;对于B,由5x+1=0,得x=-eq \f(1,5)∉Z,故B为假命题,其否定为真命题,故B不选;对于C,由x2-1=0,得x=±1,故C为假命题,其否定为真命题,故C不选;对于D,对任意实数x,都有x2+x+2=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,2)))eq \s\up12(2)+eq \f(7,4)>0,故D为真命题,其否定为假命题.故选D.
二、多项选择题
6.下列命题的否定为假命题的是( )
A.对任意的x∈R,x2-x+eq \f(1,4)≥0
B.所有的正方形都是矩形
C.∃x∈R,x2+2x+2≤0
D.至少有一个实数x,使x3+1=0
解析:∵p(1)是假命题,p(2)是真命题,
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3-m≤0,,8-m>0,))解得3≤m<8.
四、解答题
11.写出下列命题的否定,并判断它们的真假.
(1)p:任意奇数的平方还是奇数;
(2)q:∃x∈{x|x是正实数},使eq \r(x)<x;
(3)r:∃x,y∈Z,eq \r(2)x+y=3;
(4)s:∀x,y∈R,x2+y2+2x-4y+5=0.
解:(1) p:存在一个奇数的平方不是奇数.
奇数可表述为2n+1,n∈Z,则(2n+1)2=4n(n+1)+1,
4n(n+1)一定为偶数,故4n(n+1)+1一定为奇数,
所以 p是假命题.
(2) q:∀x∈{x|x是正实数},eq \r(x)≥x.
当x=4时,eq \r(x)=2<4=x,故 q是假命题.
(3) r:∀x,y∈Z,eq \r(2)x+y≠3.
当x=0,y=3时,eq \r(2)x+y=3,因此 r是假命题.
(4) s:∃x,y∈R,x2+y2+2x-4y+5≠0.
因为x2+y2+2x-4y+5=(x+1)2+(y-2)2,
当x=0,y=0时,x2+y2+2x-4y+5≠0成立,
所以 s是真命题.
(2)当a≤2时,B=∅满足题意;当a>2时,eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a+1≥0,,2a-1≤4,))解得-1≤a≤eq \f(5,2),所以2<a≤eq \f(5,2).
综上,实数a的取值范围是eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(a\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(a≤\f(5,2))))).
(3)∃x∈B,且x∉A的否定是∀x∈B,x∈A,先求∀x∈B,则x∈A成立时a的取值范围.当B=∅,即a≤2时,满足题意;当a>2时,2a-1≤0或a+1≥4,
即a≤eq \f(1,2)或a≥3,所以a≥3.
综上,a≤2或a≥3,
因此原命题∃x∈B,且x∉A为真时,实数a的取值范围是{a|2<a<3}.
解析:x=eq \r(2)是无理数,x2=2是有理数,故A错误;当x=-1,y=-2时,xy>0,但x+y=-3<0,“xy>0”不是“x+y>0”的充要条件,故B错误;命题“∃x∈R,x2+1=0”的否定是“∀x∈R,x2+1≠0”,故C正确;“1<x<3”的必要不充分条件是“m-2<x<m+2”,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m-2≤1,,m+2≥3,))两个等号不同时成立,解得1≤m≤3,故D正确.故选CD.
解:(1)根据题意,知当1≤x≤2时,1≤x2≤4. p:∃1≤x≤2,x2-a<0,为真命题,∴a>1.∴实数a的取值范围是{a|a>1}.
(2)由(1)知命题p为真命题时,a≤1.命题q为真命题时,Δ=4a2-4(2a+a2)≥0,解得a≤0,∴ q为真命题时,a>0.∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a≤1,,a>0,))解得0<a≤1,
即实数a的取值范围为{a|0<a≤1}.
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