内容正文:
第2课时 含量词命题的否定
[课标解读] 1.能正确使用存在量词对全称命题进行否定.2.能正确使用全称量词对特称命题进行否定.
知识点 含量词命题的否定
p
¬p
结论
全称命题∀x∈M,p(x)
∃x∈M,¬p(x)
全称命题的否定是特称命题
特称命题∃x∈M,p(x)
∀x∈M,¬p(x)
特称命题的否定是全称命题
[点拨] (1)写出一个全称命题或特称命题的否定时,通常要将命题的两个地方进行改变,一是量词符号要改变,二是结论要进行否定.
(2)全称命题(或特称命题)与其否定的真假性恰好相反.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)命题“p:∀x∈M,p(x)”的否定是“∃x∈M,¬p(x)”,它们可以同真同假.( )
(2)若命题¬p是特称命题,则命题p是全称命题.( )
(3)用自然语言描述的全称命题的否定形式是唯一的.( )
答案: (1)× (2)√ (3)×
2.命题“对于任意的x∈R,x3-x2+1≤0”的否定是( )
A.不存在x∈R,x3-x2+1≤0
B.存在x∈R,x3-x2+1≥0
C.对任意的x∈R,x3-x2+1>0
D.存在x∈R,x3-x2+1>0
D [全称命题的否定是特称命题,并对结论进行否定.]
3.命题“存在实数x,使x>1”的否定是( )
A.对任意实数x,都有x>1
B.不存在实数x,使x≤1
C.对任意实数x,都有x≤1
D.存在实数x,使x≤1
C [命题“存在实数x,使x>1”的否定是“对任意实数x,都有x≤1”.]
4.命题“对于任意的x∈N,x3+x2>0”的否定是 .
答案: ∃x∈N,x3+x2≤0
探究点一 全称命题的否定与真假判断
写出下列全称命题的否定,并判断其否定的真假:
(1)p:∀x∈R,1-≤1;
(2)对任意x∈Z,x2的个位数数字不等于3;
(3)正数的绝对值是它本身.
解析: (1)该命题的否定:∃x∈R,1->1.因为∀x∈R,≥0,所以-≤0,1-≤1恒成立,所以这是一个假命题.
(2)该命题的否定:至少存在一个x∈Z,x2的个位数等于3.因为02=0,12=1,22=4,32=9,42=16,52=25,62=36,72=49,82=64,92=81,…,所以这是一个假命题.
(3)该命题省略了量词“所有的”,该命题是全称命题,它的否定:有的正数的绝对值不是它本身.所以这是一个假命题.
1.对全称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.全称命题否定后的真假判断方法
全称命题的否定是特称命题,其真假性与全称命题相反;要说明一个全称命题是假命题,只需举一个反例即可.
即时练1.写出下列全称命题的否定,并判断其否定的真假.
(1)所有矩形的对角线相等;
(2)不论m取什么实数,x2+x-m=0必有实数根;
(3)等圆的面积相等,周长相等.
解析: (1)该命题的否定:有的矩形对角线不相等.假命题.
(2)该命题的否定:存在实数m,使得x2+x-m=0没有实数根.当Δ=1+4m<0,即m<-时,方程没有实数根,故为真命题.
(3)该命题的否定:存在一对等圆,其面积不相等或周长不相等.假命题.
探究点二 特称命题的否定与真假判断
写出下列特称命题的否定,并判断其否定的真假:
(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,使得x+y=3.
解析: (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:所有的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,x+y≠3.当x=0,y=3时,x+y=3,因此命题的否定是假命题.
1.对特称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”等更改为“没有”“不存在”等.
2.特称命题否定后的真假判断
特称命题的否定是全称命题,其真假性与特称命题相反;要说明一个特称命题是真命题,只需要找到一个实例即可.
即时练2.判断下列特称命题的真假,并写出这些命题的否定:
(1)某些梯形的对角线互相平分;
(2)∃x∈x是无理数},x2是无理数;
(3)在圆中,存在两段相等的弧,它们所对的圆周角不相等;
(4)存在k∈R,函数y=kx+b随x值的增大而减小.
解析: (1)假命题.该命题的否定为:任意一个梯形的对角线都不互相平分.
(2)真命题.该命题的否定为:∀x∈x是无理数},x2是有理数.
(3)假命题.该命题的否定为:在圆中,任意两段相等的弧所对的圆周角相等.
(4)真命题.该命题的否定为:任意k∈R,函数y=kx+b不随x值的增大而减小.
探究点三 已知命题真假求参数的范围
已知命题p:∀x∈R,ax2+2x+1≠0,q:∃x∈R,ax2+ax+1≤0.
(1)若¬p为真命题,求实数a的取值范围;
(2)若¬q为真命题,求实数a的取值范围;
(3)若¬p与¬q同时为真命题,求实数a的取值范围.
解析: (1)因为命题p:∀x∈R,ax2+2x+1≠0,
所以¬p:∃x∈R,ax2+2x+1=0.
因为¬p为真命题,
所以a=0或
解得a=0或a≤1且a≠0,
所以a≤1,
即实数a的取值范围为{a|a≤1}.
(2)因为命题q:∃x∈R,ax2+ax+1≤0,
所以¬q:∀x∈R,ax2+ax+1>0.
因为¬q为真命题,
所以a=0或
解得a=0或0<a<4,
所以0≤a<4,
即实数a的取值范围为{a|0≤a<4}.
(3)由(1)(2)可知,{a|a≤1}∩{a|0≤a<4}={a|0≤a≤1},即实数a的取值范围为{a|0≤a≤1}.
求解含有量词的命题中参数范围的策略
对于全称(特称)命题为真的问题,实质就是集合间关系问题,通常转化为利用集合关系求参数范围.
即时练3.命题“存在x>a,使得2x+a<3”是假命题,求实数a的取值构成的集合.
解析: 命题“存在x>a,使得2x+a<3”是假命题,
所以此命题的否定“任意x>a,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的取值范围是{a|a≥1}.
1.(2021·甘肃省天水市秦安县第一中学高一期中)命题“∃x∈R,x2-x+1<0”的否定是( )
A.∀x∈R,x2-x+1≥0
B.∀x∈R,x2-x+1>0
C.∃x∈R,x2-x+1≥0
D.∃x∈R,x2-x+1>0
A [因为命题“∃x∈R,x2-x+1<0”为特称命题,其否定为:∀x∈R,x2-x+1≥0,故选A.]
2.(多选)对下列命题进行否定,得到的新命题是全称命题且为真命题的有( )
A.∃x∈R,x2-x+<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
AC [命题的否定是全称命题,则原命题为特称命题,故排除B选项.命题的否定为真命题,则原命题为假命题.又选项A,C中的命题为假命题,选项D中的命题为真命题,故选AC.]
3.若命题p的否定是“对所有正数x,>x+1”,则命题p用符号表示为 .
解析: 因为p是¬p的否定,所以只需将全称量词变为存在量词,再对结论否定即可.
答案: ∃x>0,≤x+1
4.写出下列命题的否定,并判断所得命题的真假.
(1)对任意实数x,都有x3>x2;
(2)至少有一个二次函数的图象与x轴没有交点;
(3)所有的矩形都是正方形;
(4)存在x∈R,使x2+2x+5≤0.
解析: (1)命题的否定为:存在一个实数x,有x3≤x2.为真命题.
(2)命题的否定为:所有的二次函数的图象都与x轴有交点.为假命题.
(3)命题的否定为:至少存在一个矩形不是正方形.为真命题.
(4)命题的否定为:对任意x∈R,都有x2+2x+5>0.为真命题.
课时作业(七) 含量词命题的否定
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[基础过关]
1.命题“∃x∈R,1<y≤2”的否定形式是( )
A.∀x∈R,1<y≤2
B.∃x∈R,1<y≤2
C.∃x∈R,y≤1或y>2
D.∀x∈R,y≤1或y>2
D [量词“∃”改为“∀”,结论“1<y≤2”的反面是“y≤1或y>2”,故选D.]
2.(2021·甘肃省会宁县第一中学高一期中)命题“对任意x∈R,都有|x|≥0”的否定为( )
A.任意x∈R,都有|x|<0
B.存在x0∉R,使得|x0|<0
C.存在x0∈R,使得|x0|≥0
D.存在x0∈R,使得|x0|<0
D [题设命题为全称命题,
∴其否定为存在x0∈R,使|x0|<0.故选D.]
3.(2021·云南富源县高一期末)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+3x+2=0
D [命题的否定为假命题等价于该命题是真命题,由1<4x<3得<x<,这样的整数x不存在,故A为假命题,其否定为真命题;5x+1=0,x=-∉Z,故B为假命题,其否定为真命题;x2-1=0,x=±1,故C为假命题,其否定为真命题;存在实数x=-1或x=-2,有x2+3x+2=(x+1)(x+2)=0,故D为真命题,从而D的否定是假命题.]
4.命题“每一个四边形的四个顶点共圆”的否定是( )
A.存在一个四边形,它的四个顶点不共圆
B.存在一个四边形,它的四个顶点共圆
C.所有四边形的四个顶点共圆
D.所有四边形的四个顶点都不共圆
A [根据全称命题的否定是特称命题,得命题“每一个四边形的四个顶点共圆”的否定是“存在一个四边形,它的四个顶点不共圆”,故选A.]
5.已知p:∀x∈R,2x2+2x+>0,q:∃a∈R,函数y=x2-x+a的图象与x轴有交点,则下列判断正确的是( )
A.p是真命题 B.q是假命题
C.p的否定是假命题 D.q的否定是假命题
D [在命题p中,当x=-时,2x2+2x+=0,故p为假命题,p的否定为真命题;在命题q中,当a=0时,函数y=x2-x的图象与x轴有交点,故q为真命题,q的否定是假命题.故选D.]
6.(2021·甘肃省张掖市第一学期期末)命题“∀α>β,sin α<sin β”的否定为 .
解析: 由定义知命题的否定为“∃α>β,sin α≥sin β”.
答案: ∃α>β,sin α≥sin β
7.某中学开展小组合作学习模式,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的取值范围.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,求实数m的取值范围.你认为,两位同学题中实数m的取值范围是否一致? (填“是”或“否”)
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”是真命题.
∴两位同学题中m范围是一致的.
答案: 是
8.(2021·河北邯郸高一期末)∀x∈{x|1≤x≤2},∃t∈{t|1≤t≤2},使得x+2>t+m成立,则实数m的取值范围是 .
解析: 由∀x∈{x|1≤x≤2},x+2>t+m成立得x+2的最小值大于t+m,因此3>t+m.
又由∃t∈{t|1≤t≤2},使得t+m<3成立,得t的最小值小于3-m,即3-m>1,解得m<2.
因此实数m的取值范围是{m|m<2}.
答案: {m|m<2}
9.写出下列命题的否定,并判断其真假.
(1)p:每一个素数都是奇数;
(2)p:在平面内,与同一条直线垂直的两条直线平行;
(3)p:有些实数的绝对值是正数;
(4)p: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¬p:存在一个素数不是奇数,是真命题.
(2)是全称命题,省略了全称量词“任意”,即“在平面内,任意两条与同一条直线垂直的直线平行”,因此¬p:在平面内,存在两条与同一条直线垂直的直线不平行,是假命题.
(3)由于存在量词“有些”的否定为“所有”,因此¬p:所有实数的绝对值都不是正数,是假命题.
(4)由于存在量词“某些”的否定为“每一个”,因此¬p:每一个平行四边形都不是菱形,是假命题.
10.(2021·广东潮州高一期末)设命题p:∃x∈R,x2-2x+m-3=0,命题q:∀x∈R,x2-2(m-5)x+m2+19≠0.若p,q都为真命题,求实数m的取值范围.
解析: 若命题p:∃x∈R,x2-2x+m-3=0为真命题,则Δ=4-4(m-3)≥0,解得m≤4;
若命题q:∀x∈R,x2-2(m-5)x+m2+19≠0为真命题,则命题¬q:∃x∈R,x2-2(m-5)x+m2+19=0为假命题,即方程x2-2(m-5)x+m2+19=0无实数根.
因此,Δ=4(m-5)2-4(m2+19)<0,解得m>.
又p,q都为真命题,所以实数m的取值范围是{m|m≤4}∩=.
[能力提升]
11.已知命题p:∃x>0,x+a-1=0,若p为假命题,则a的取值范围是( )
A.{a|a<1} B.{a|a≥1}
C.{a|a>1} D.{a|a≤1}
B [∵p为假命题,∴p的否定为真命题,即:∀x>0,x+a-1≠0,即x≠1-a,
∴1-a≤0,则a≥1.
∴a的取值范围是a≥1,故选B.]
12.已知命题p:∀x∈{x|0<x<1},x+m-1<0,命题q:∀x∈{x|x>0},mx2+4x-1≠0.若p真、q假,求实数m的取值范围.
解析: 若命题p是真命题,则x+m-1<0对0<x<1恒成立,即m-1<-x对0<x<1恒成立.
当0<x<1时,-1<-x<0,所以m-1≤-1,即m≤0.
若命题q是假命题,则¬q:∃x∈{x|x>0},使得mx2+4x-1=0为真命题.
即关于x的方程mx2+4x-1=0有正实数根.
当m=0时,4x-1=0有正实数根;
当m≠0时,依题意得Δ=16+4m≥0,即m≥-4,设两实数根为x1,x2,
①当方程有两个正实数根时,x1+x2=->0,且x1x2=->0,解得m<0,此时-4≤m<0;
②当方程有一正一负两个实数根时,x1x2=-<0,解得m>0,此时m>0;
当命题q是假命题时,m≥-4.
因为p真、q假,所以实数m的取值范围是{m|-4≤m≤0}.
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