内容正文:
数学·必修·第一册(苏教)
第2章
常用逻辑用语
2.3 全称量词命题与存在量词命题
2.3.2 全称量词命题与存在量词命题的否定
∃x∈M,¬p(x)
∀x∈M,¬p(x)
课下培优巩固练(十)
一、 命题的否定
语句“¬p(x)”是对语句“p(x)”的否定.
微点拔:(1)命题的否定也是一个命题,记作“¬p”,读作“非p”或“p的否定”;
(2)一个命题和它的否定不能同时为真命题,也不能同时为假命题,只能一真一假.
(3)从集合角度理解命题的否定,相当于集合的“补集”.设命题p:已知全集U,x∈A,则¬p⇔x∈U且x∉A⇔ x∈∁UA.
二、含有一个量词的命题的否定
1.全称量词命题:∀x∈M,p(x),它的否定:_________________________.
2.存在量词命题:∃x∈M,p(x),它的否定:_________________________.
【基点小试】
1.已知命题p:∀x∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0°,45°)) ,sin x>cos x,则命题p的否定为( )
A.∀x∉ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0°,45°)) ,sin x>cos x
B.∀x∉ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0°,45°)) ,sin x≤cos x
C.∃x∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0°,45°)) ,sin x>cos x
D.∃x∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0°,45°)) ,sin x≤cos x
答案: D
解析:命题p:∀x∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0°,45°)) ,sin x>cos x是全称命题,故其否定命题为:∃x∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,4))) ,sin x≤cos x.
2.命题“∃x<0,x2+2x-m>0”的否定是( )
A.∀x≥0,x2+2x-m≤0
B.∃x≥0,x2+2x-m≤0
C.∀x<0,x2+2x-m≤0
D.∃x<0,x2+2x-m≤0
答案: C
解析:由题意知,命题“∃x<0,x2+2x-m>0”的否定是“∀x<0,x2+2x-m≤0”.
3.已知a、b、c、d是实数,若a=b,c=d,则a+c=b+d命题的否定为____________________________.
解析:由题可知,该命题的否定为若a=b,c=d,则a+c≠b+d.
答案:若a=b,c=d,则a+c≠b+d
4.命题“在△ABC中,若A>B,则a>b”的否定形式是_______________________.
解析:由题意得命题“在△ABC中,若A>B,则a>b”的否定形式是“在△ABC中,若A>B,则a≤b”.
答案:在△ABC中,若A>B,则a≤b
题型一 命题的否定
例1.写出下列命题的否定形式,并判断其真假.
(1)p:面积相等的三角形都是全等三角形;
(2)p:若m2+n2=0,则实数m,n全为零;
(3)p:实数a,b,c满足abc=0,则a,b,c中至少有一个为0.
解:(1)¬p:面积相等的三角形不都是全等三角形.真命题.
(2)¬p:若m2+n2=0,则实数m,n不全为零.假命题.
(3)¬p:实数a,b,c满足abc=0,则a,b,c中都不为0.假命题.
[总结] 关键词的否定
¬p是对命题p的全盘否定,其命题的真假与原命题相反,对一些词语的正确否定是写¬p的关键,如“都”的否定是“不都”,“至多两个”的反面是“至少三个”等.
【练一练】
1.命题“若x2-2x-3=0,x=3或x=-1”的否定是( )
A.若x2-2x-3≠0,x≠3或x≠-1
B.若x2-2x-3≠0,x≠3且x≠-1
C.若x2-2x-3=0,x≠3或x≠-1
D.若x2-2x-3=0,x≠3且x≠-1
答案:D
解析:因为结论为“x=3或x=-1”,其否定为“x≠3且x≠-1”,所以原命题的否定是“若x2-2x-3=0,x≠3且x≠-1”.
2.命题“自然数a、b、c中恰有一个为偶数”的否定可以是( )
A.自然数a、b、c都是奇数
B.自然数a、b、c都是偶数
C.自然数a、b、c中至少有两个偶数
D.自然数a、b、c中至少有两个偶数或都是奇数
答案: D
解析:命题“自然数a、b、c中恰有一个为偶数”的否定为“自然数a、b、c中至少有两个偶数或都是奇数”.
题型二 全称(存在)量词命题的否定
例2.(1) (2025•苏州高一上期末)若命题p:∀x∈R,x2+2x>0,则p的否定是( )
A.∀x∈R,x2+2x≤0 B.∃x∈R,x2+2x≤0
C.∃x∈R,x2+2x>0 D.∃x∉R,x2+2x≤0
解析:由题意可知,命题p为全称量词命题,该命题的否定为“∃x∈R,x2+2x≤0”.
答案: B
(2)命题“存在x∈R,使得 eq \f(1,ex+1) <1”的否定形式是( )
A.对任意x∈R,都有 eq \f(1,ex+1) ≥1
B.对任意x∈R,都有 eq \f(1,ex+1) <1
C.存在x∈R,使得 eq \f(1,ex+1) =1
D.存在x∈R,使得 eq \f(1,ex+1) ≥1
答案:A
解析:存在量词命题的否定是全称量词命题,改变量词,否定结论,得否定形式:对任意x∈R,都有 eq \f(1,ex+1) ≥1.
[总结] 全称(存在)量词命题的否定的思路
(1)一般地,写含有一个量词的命题的否定,首先要明确这个命题是全称量词命题还是存在量词命题,并找到量词及相应结论,然后把命题中的全称量词改成存在量词,存在量词改成全称量词, 同时否定结论.
(2)对于省略量词的命题,应先挖掘命题中隐含的量词,改写成含量词的完整形式,再依据规则来写出命题的否定.
【练一练】
3.命题p:任意圆的内接四边形是矩形,则¬p为( )
A.每一个圆的内接四边形是矩形
B.有的圆的内接四边形不是矩形
C.所有圆的内接四边形不是矩形
D.存在一个圆的内接四边形是矩形
解析:全称量词命题的否定是特称命题,需要将全称量词换为存在量词,选项AC不符合题意,同时对结论进行否定,所以只有B符合要求.
答案:B
4.(2022·山东菏泽高一期末)命题“∃x,y∈Z,2x+3y=4”的否定是( )
A.∀x,y∈Z,2x+3y≠4
B.∀x,y∈Z,2x+3y=4
C.∃x,y∈Z,2x+3y≠4
D.不存在整数x,y,使得2x+3y≠4
解析:改变量词并否定结论,得“∃x,y∈Z,2x+3y=4”的否定是“∀x,y∈Z,2x+3y≠4”.
答案: A
题型三 利用全称(存在)量词命题的否定求参
例3.(一题多法)已知命题p:“∃x∈R,x2-2x+m≤0”是假命题,求实数m的取值范围.
[思路点拨] 命题p的否定¬p一定为真命题,可以通过分离参数法,转化为不等式恒成立问题,通过求最值得出m的取值范围;也可以利用二次函数的图象和性质转化为Δ与0的关系,解不等式求解.
解:法一 ¬p:∀x∈R,x2-2x+m>0,是真命题,即m>-x2+2x=-(x-1)2+1,x∈R恒成立,设函数y=-(x-1)2+1,由二次函数的性质知,当x=1时,y最大值=1,∴m>y最大值=1,即实数m的取值范围是(1,+∞).
法二 ¬p:∀x∈R,x2-2x+m>0,是真命题,设函数y=x2-2x+m,由二次函数的图象和性质知,只需方程x2-2x+m=0的根的判别式Δ<0,即4-4m<0,得m>1,
即实数m的取值范围是(1,+∞).
【母题探究】 若命题“∃x∈R,使得x2-2x+m=0”为真命题,则m的取值范围是__________.
解析:∃x∈R,使得x2-2x+m=0,即关于x的方程x2-2x+m=0有实根,
∴Δ=4-4m≥0,解得m≤1.
答案:m≤1
[总结] 含有量词的命题求参数问题的思路
(1)此类题目常以二次方程或二次不等式等为载体,一般在题目中会出现“恒成立”等词语,解决此类问题,可用判别式法求参数范围,也可以利用分离参数法求得参数的范围.
(2)求参数的范围时,从真命题的角度比较好列关系式,所以如果已知条件是一个存在量词命题,且是假命题,可以写出该命题的否定,利用命题的否定是真命题求得参数的范围.
【练一练】
5.若命题“∃x∈R,x2+2ax+2-a=0是假命题”,则实数a的取值范围是___________.
解析:因为命题“∃x∈R,x2+2ax+2-a=0是假命题”,
所以∀x∈R,x2+2ax+2-a≠0,
需Δ=4a2-4(2-a)=4a2+4a-8<0,
∴a2+a-2<0,∴-2<a<1.
答案:{a|-2<a<1}
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