内容正文:
1.5 全称量词与存在量词
1.5.1 全称量词与存在量词
素养目标 思维导图
通过生活和数学中的丰富实例,理解全称量词与存在量词的意义(数学抽象).
课前自主学习
问题1.观察下列语句:
①对所有的x∈R,x>3;
②对任意一个x∈Z,2x+1是整数.
(1)①②是命题吗?若是命题,判断真假.
提示:①是命题,假命题.
②是命题,真命题.
(2)①②中的“所有”“任意一个”有什么含义?
提示:表示某个范围内的整体或全部.
问题2.观察语句①②:①存在一个x∈R,使3x+1=5;②至少有一个x∈Z,x能被2和3整除.
(1)①②是命题吗?若是命题,判断其真假.
提示:是,都为真命题.
(2)①②中的“存在一个”“至少有一个”有什么含义?
提示:表示总体中“个别”或“一部分”.
(3)你能写出一些与问题2中具有相同意义的词语吗?
提示:某些,有的,有些.
【核心概念】
1.全称量词与全称量词命题
(1)短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做__________,并用符号“___”表示.
(2)含有__________的命题叫做全称量词命题,通常将含有变量x的语句用p(x),q(x),r(x),…
表示,变量x的取值范围用M表示,那么全称量词命题“对M中任意一个x,有p(x)成立”可用符
号简记为“____________”.
2.存在量词与存在量词命题
(1)短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做__________,并用符号“___”表示.
(2)含有__________的命题,叫做存在量词命题,存在量词命题“存在M中的元素x,使p(x)
成立”,可用符号简记为“____________”.
全称量词
∀
全称量词
∀x∈M,p(x)
存在量词
∃
存在量词
∃x∈M,p(x)
课堂合作探究
探究点一 全称量词命题与存在量词命题的概念及真假判断
【典例1】(1)(多选题)下列命题是存在量词命题且是真命题的是( )
A.存在实数x,使x2+2<0 B.存在一个无理数,它的立方是有理数
C.有一个实数的倒数是它本身 D.每个四边形的内角和都是360°
【思维导引】本题考查命题的真假的判断,存在量词命题的判断,根据已知逐个判断各选项即可得出结果.
【解析】选BC.对于A.是存在量词命题,但不存在实数x,使x2+2<0成立,即为假命题,故A错误;
对于B,是存在量词命题,例如无理数,它的立方是2为有理数,故B正确;
对于C,是存在量词命题,例如1的倒数是它本身,为真命题,故C正确;
对于D,是全称量词命题,故D错误.
(2)(2025·苏州高一检测)下列四个命题,其中真命题为 ( )
A.∃x∈R,x2+1<0 B.∀x∈R,x+|x|>0
C.∀x∈Z,|x|∈N D.∃x∈R,x2-2x+3=0
【解析】选C.对于A:由x2+1≥1恒成立,故该命题为假命题,故A错误;
对于B:当x=0时,x+|x|=0+0=0,故该命题为假命题,故B错误;
对于C:∀x∈Z,|x|∈N,故该命题为真命题,故C正确;
对于D:Δ=4-12=-8<0,故x2-2x+3=0无解,故该命题为假命题,故D错误.
【类题通法】
1.判断命题是全称量词命题还是存在量词命题的方法
一看:看命题中是否含有量词.
二辨:辨别量词是全称量词还是存在量词.
三断:若命题中不含量词,要根据命题的意义去判断.
2.全称量词命题与存在量词命题真假的判断方法
(1)要判定全称量词命题“∀x∈M,p(x)”是真命题,需要对集合M中每个元素x,证明p(x)都成立;如果在集合M中找到一个元素x,使得p(x)不成立,那么这个全称量词命题就是假命题.
(2)要判定存在量词命题“∃x∈M,p(x)”是真命题,只需在集合M中找到一个元素x,使p(x)成立即可;如果在集合M中,使p(x)成立的元素x不存在,那么这个存在量词命题就是假命题.
【定向训练】
1.(2024·菏泽高一检测)下列语句中,是全称量词命题的是 ,是存在量词命题的是 .(填序号)
①菱形的四条边相等;
②所有含两个60°角的三角形是等边三角形;
③负数的立方根不等于0;
④至少有一个负整数是奇数;
⑤所有有理数都是实数吗?
【解析】①②③是全称量词命题;④是存在量词命题;⑤不是命题.
答案:①②③ ④
2.用符号“∀”与“∃”表示下列含有量词的命题,并判断真假.
(1)对任意实数m,方程x2-x+m=0有实根;
(2)存在实数x0,使得=.
【解析】(1)∀m∈R,方程x2-x+m=0有实根;
由Δ=12-4m<0⇒m>,此时方程x2-x+m=0无实根,故该命题为假命题.
(2)∃x0∈R,使得=;由=⇔3-6x0+5=0,Δ=(-6)2-4×3×5=-24<0,无实数解,故不存在x0∈R,使得=,因此该命题为假命题.
探究点二 由全称量词(存在量词)命题的真假确定参数的范围
【典例2】(一题多问)
已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},回答下列问题.
(1)若命题p:∀x∈B,x∈A是真命题,求m的取值范围.
(2)若命题q:∃x∈A,x∈B是真命题,求实数m的取值范围.
(3)若命题q:∃x∈A,x∈B是假命题,求m的取值范围.
(4)若命题∀x1∈A,∃x2∈B,使得x1=x2是真命题,求实数m的取值范围.
【问题解读】(1)由命题p:∀x∈B,x∈A是真命题得B⊆A,再根据集合关系求解.
(2)将题给条件转化为A∩B≠⌀,列不等式组即可求得实数m的取值范围.
(3)由命题q:∃x∈A,x∈B是假命题得A∩B=⌀,再分B=⌀和B≠⌀两种情况讨论.
(4)先转化为A⊆B,再列出不等式.
【解析】(1)因为命题p:∀x∈B,x∈A是真命题,所以B⊆A,
当B=⌀时,m+1>2m-1,解得m<2;当B≠⌀时,则,解得2≤m≤3,
综上m的取值范围为{m|m≤3};
(2)因为q:∃x∈A,x∈B是真命题,所以A∩B≠⌀,所以B≠⌀,则m+1≤2m-1即m≥2,
要使A∩B≠⌀,仍需满足m+1≤5,即m≤4.综上,实数m的取值范围为{m|2≤m≤4}.
(3)因为命题q:∃x∈A,x∈B是假命题,所以A∩B=⌀,当B=⌀时,m+1>2m-1,解得m<2,
当B≠⌀时,则或,解得m>4,
综上m的取值范围为{m|m<2或m>4}.
(4)因为∀x1∈A,∃x2∈B,使得x1=x2,所以A⊆B,则无解,
所以不存在实数m使命题为真命题.
【类题通法】应用全称量词命题与存在量词命题求参数范围的两类常见题型
(1)恒成立问题:全称量词命题的常见题型是“恒成立”问题.全称量词命题为真时,意味着命题对应的集合中的每一个元素都具有某种性质,所以可以利用代入体现集合中相应元素的具体性质的值求解;也可以根据函数等数学知识来解决.
(2)存在性问题:存在量词命题的常见题型是以适合某种条件的结论“存在”“不存在”“是否存在”等语句表述.解答这类问题,一般要先对结论作出肯定存在的假设,然后从肯定的假设出发,结合已知条件进行推理证明,若推出合理的结论,则存在性随之解决;若导致矛盾,则否定了假设.
【定向训练】
1.(多选题)若“∀x∈M,2-x<0”为真命题,“∃x∈M,x<0或x>4”为假命题,则集合M可以是( )
A.{x|1<x<2} B.{x|3<x<4} C.{x|0<x<2} D.{x|2<x<3}
【解析】选BD.因为∃x∈M,x<0或x>4为假命题,所以∀x∈M,0≤x≤4为真命题,
可得M⊆{x|0≤x≤4},
又∀x∈M,2-x<0为真命题,可得M⊆{x|x>2},所以M⊆{x|2<x≤4}.结合选项,B,D符合题意.
√
√
2.命题p:存在实数x∈R,使得方程ax2+2x-1=0成立.若命题p为真命题,求实数a的取值范围.
【解析】当a=0时,方程为2x-1=0,显然有实数根,满足题意;当a≠0时,由题意可得ax2+2x-1=0有实根,得Δ=4+4a≥0,
解得a≥-1,且a≠0.
综上可得a≥-1,即实数a的取值范围是{a|a≥-1}.
课堂学业达标
1.设非空集合M,N满足M∩N=N,则 ( )
A.∃x∈N, 有x∉M B.∀x∉N,有x∈M
C.∃x∉M, 有x∈N D.∀x∈N,有x∈M
【解析】选D.因为M∩N=N,所以N⊆M,
所以∀x∈N,有x∈M.
2.下列命题是存在量词命题的是( )
A.偶函数的图象关于y轴对称 B.正四棱柱都是平行六面体
C.不相交的两条直线是平行直线 D.存在实数x,使得x2<0
【解析】选D.A,B,C中命题的主语均泛指某一类事物,是全称量词命题.D中“存在”为存在量词,故D正确.
√
√
3.下列命题是全称量词命题的是 (填序号).
①每个四边形的内角和都是360°; ②任何等边三角形都全等;
③∀x∈Z,2x+1是整数; ④存在一个x∈R,使2x+1=3.
答案:①②③
4.判断下列命题的真假.
①∃x∈R,x≤0;
②至少有一个整数,它既不是合数也不是质数;
③∃x∈{x|x是无理数},x2是无理数.
【解析】①∃x∈R,x≤0.正确;真命题.
②至少有一个整数,它既不是合数也不是质数,正确,例如数字1满足条件;真命题.
③∃x∈{x|x是无理数},x2是无理数,正确,例如x=π.真命题.
谢谢
$