内容正文:
【新教材】人教A版·高一必修第一册
第一章 集合与常用逻辑用语
1.5.1全称量词与存在量词
1.5全称量词与存在量词
1.5.2全称量词与存在量词命题的否定
学 习 目 标
1
2
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,掌握其符号表示(∀、∃)
理解全称量词命题和存在量词命题的概念,能准确判断命题类型
掌握全称量词命题与存在量词命题真假判断的一般方法(举反例法、验证法)
掌握全称量词命题与存在量词命题的否定规则,能正确写出命题的否定并判断真假
感受数学符号语言的简洁美、精确美,体会逻辑用语在数学表达中的重要作用
新课引入
问题情境——“命题分析”
请同学们判断是否为命题:
序号 语句 是否为命题
(1) x > 3 ❌
(2) 2x + 1 是整数 ❌
(3) 对所有的 x∈R,x > 3 ✅
(4) 对任意一个 x∈Z,2x+1 是整数 ✅
(5) 存在 x∈R,使 x² = 2 ✅
(6) 至少有一个 x∈Z,使 x² = x ✅
提问:
语句(1)(2)为什么不是命题?
含有变量,无法判断真假
语句(3)(4)与(1)(2)相比,多了什么?
对变量的取值范围进行了限定
语句(3)(4)中的”对所有的”“对任意一个”有什么共同特点?
表示全体、全部
语句(5)(6)中的”存在”“至少有一个”有什么共同特点?
表示部分、个别
目标一:全称量词与存在量词概念
互动探究
数学中的全称与存在
(1)全称量词与存在量词概念
以下数学命题:
【全称型】 所有矩形的对角线相等 ; 对任意实数 x,x² ≥ 0 ; 每一个素数都是奇数 ; 一切正数都大于0
【存在型】 有的三角形是等边三角形 ;存在一个实数 x,使 x² = 2 ; 有些函数没有反函数 ; 至少有一个偶数是素数
这两组命题在表述上有什么区别?
你能再举出生活中或数学中的类似例子吗?
互动探究
概念建构——“量词大发现”
活动形式:小组合作探究
任务1:分类整理 将以下短语分类填入表格: “所有的”、“任意一个”、“存在一个”、“至少有一个”、“每一个”、“任给”、“一切”、“有些”、“有一个”、“某个”、“有的”
表示”全体”的短语(全称量词) 表示”部分”的短语(存在量词)
(1)全称量词与存在量词概念
(空白区由同学们填写)
互动探究
概念建构——“量词大发现”
活动形式:小组合作探究(4人一组)
任务2: “所有的”、“任意一个”、“存在一个”、“至少有一个”、“每一个”、“任给”、“一切”、“有些”、“有一个”、“某个”、“有的”将这些关键词,用符号表示:
全称量词用符号 ∀ 表示,读作”对任意”(来源于英文 Any 的首字母A倒写) ; 存在量词用符号 ∃ 表示,读作”存在”(来源于英文 Exist 的首字母E倒写)
(1)全称量词与存在量词概念
构建体系
定义
全称量词命题
在给定集合中,断言所有元素都具有同一种性质的命题叫做全称量词命题。在命题中,诸如“所有”“每一个”“任意”“任何”“一切”这样的词叫做全称量词,用符号“∀”表示,读作“对任意的”。
全称量词的符号表示:“对M中任意的x,有p(x)成立”可用符号简记为:
∀x∈M, p(x)
其中,M是给定的集合,p(x)是一个关于x的语句。
在某些全称量词命题中,有时全称量词可以省略。例如,“所有的正方形都是矩形”,可以简写为“正方形是矩形”。
(1)全称量词与存在量词概念
构建体系
定义
存在量词命题
在给定集合中,断言某些元素都具有一种性质的命题叫做存在量词命题。在命题中,诸如“有些”“有一个”“存在”这样的词叫做存在量词,用符号“∃”表示,读作“存在”。
存在量词的符号表示:“存在M中的一个x,使p(x)成立”可用符号简记为:
∃x∈M, p(x)
其中,M是给定的集合,p(x)是一个关于x的语句。
在存在量词命题中,存在量词不能省略。
(1)全称量词与存在量词概念
典型例题
判断命题类型并用符号表示
例1 判断下列命题是全称量词命题还是存在量词命题,并用符号表示:
所有能被3整除的整数都是奇数;
有的三角形是等边三角形;
对任意x∈R,x² + 1 > 0;
存在一个四边形,它的对角线互相垂直且平分。
解析:
全称量词命题。符号表示:∀x∈Z,若3|x,则x是奇数。
存在量词命题。符号表示:∃x∈{三角形},x是等边三角形。
全称量词命题。符号表示:∀x∈R,x² + 1 > 0。
存在量词命题。符号表示:∃x∈{四边形},x的对角线互相垂直且平分。
(1)全称量词与存在量词概念
针对训练
(1)全称量词与存在量词概念
练1.判断下列命题是不是全称量词命题,如果是,指出其中的全称量词:
(1)所有的正方形都是平行四边形;
(2)能被5整除的整数末位数字为0。
解析(1)“所有的正方形都是平行四边形”是全称量词命题,
“所有”是全称量词。
(2)“能被5整除的整数末位数字为0”可以表述为“所有能被5整除的整数,末位数字都为0”,它是全称量词命题,其中省略了全称量词“所有”
目标二:全称量词命题与存在量词命题真假判断
互动探究
真假判断——“真假大挑战”
活动形式:抢答竞赛
(2)两种命题真假判断
规则:判断下列命题的真假,并说明判断方法
命题 类型 真假 判断方法
∀x∈R,x² ≥ 0 全称 ✅真 证明:对任意实数x,x² ≥ 0恒成立
∀x∈R,x² > 0 全称 ❌假 举反例:当x=0时,x² = 0,不满足x² > 0
∀x∈Z,2x+1是整数 全称 ✅真 证明:整数乘以2加1仍为整数
∃x∈R,x² = 2 存在 ✅真 验证:x = √2 或 x = -√2
∃x∈R,x² = -1 存在 ❌假 验证:实数的平方不可能为负数
∃x∈Z,x² = x 存在 ✅真 验证:x = 0 或 x = 1
建构体系
真假判断归纳
(2)两种命题真假判断
命题类型 判断为真 判断为假
全称量词命题 ∀x∈M,p(x) 必须证明M中所有x都满足p(x) 只需举出一个反例
存在量词命题 ∃x∈M,p(x) 只需找出一个例子 必须证明M中所有x都不满足p(x)
口诀记忆: “全称要证真,反例可证假;存在找一个,全部否定假”
典型例题
真假判断归纳
(2)两种命题真假判断
例2 判断下列命题的真假:
∀x∈R,|x| + 1 > 0;
∀x∈N,x² ≥ 1;
∃x∈Z,x³ = x;
∃x∈R,x² + x + 1 = 0。
解析:真命题。证明:对任意实数x,|x| ≥ 0,所以|x| + 1 ≥ 1 > 0恒成立。
假命题。举反例:当x = 0时,0∈N,但0² = 0 < 1。 💡 注意:若N包含0,则反例成立;若N从1开始,则命题为真。需明确N的定义。
真命题。验证:取x = 0,0³ = 0;或取x = 1,1³ = 1;或取x = -1,(-1)³ = -1。均满足x³ = x。。
假命题。验证:方程x² + x + 1 = 0的判别式Δ = 1 - 4 = -3 < 0,无实数解。
针对训练
真假判断归纳
(2)两种命题真假判断
练2(多选)下列命题中,既是存在量词命题又是真命题的是( )
A. 所有的正方形都是矩形 B. 有些梯形是平行四边形
C. ∃x∈R, 3x+2>0 D. 至少有一个整数 m,使得 <1
解析: A:是全称量词命题,不是存在量词命题,排除。 B:梯形定义为“只有一组对边平行”,平行四边形两组对边都平行,因此没有梯形是平行四边形,该命题为假,排除。 C:存在量词命题。取 x=0,则 3×0+2=2>0,命题为真。 D:存在量词命题。取 m=0,则 =0<1,命题为真。答案:CD
针对训练
真假判断归纳
(2)两种命题真假判断
练3(多选)下列命题中是真命题的是( ) A. 设 A,B 为两个集合,若 A⊆B,则 ∀x∈A,都有 x∈B B. 设 A,B 为两个集合,若 A 不包含于 B,则 ∃x∈A,使得 x∉B C. ∀x∈{y∣y 是无理数}, 是有理数 D. ∃x∈{y∣y是无理数}, 是无理数
解析解析: A:根据子集的定义,若 A 是 B 的子集,则集合 A 中的任意元素都属于 B,命题为真。 B:A 不包含于 B 的定义是存在 x∈A,且 x∉B,命题为真。 C:举反例,x=是无理数,但 = 仍是无理数,命题为假。 D:举例子,x=∛2 是无理数,且 =2 是有理数;而 x= 是无理数,= 仍是无理数,因此存在这样的 x,命题为真。答案:ABD
目标三:全称量词命题与存在量词命题的否定
建构体系
命题否定核心口诀
(3)两种命题的否定
① 全称命题的否定 → 存在命题
∀x∈M, p(x) 的否定:∃x∈M, ¬p(x)
规律:任意变存在,结论变否定
② 存在命题的否定 → 全称命题
∃x∈M, p(x) 的否定:∀x∈M, ¬p(x)
规律:存在变任意,结论变否定
❌ 错误:否定只否定结论,不改变量词
✅ 正确:量词、结论双双变,范围不变(x∈M范围不改变)
重中之重易错点
❌ 误区:“所有都是”的否定是“所有都不是”
✅ 真相:“所有都是”的否定是至少有一个不是
典型例题
式子型否定
(3)两种命题的否定
例2 写出全称量词命题的否定
命题:∀x∈R, ≥0
解析:任意变存在,结论否定(≥ 变为 <)
否定:∃x∈R, <0
例3 写出存在量词命题的否定
命题:∃x∈R, x+1≤0
解析:解析:存在变任意,结论否定(≤ 变为 >)
否定:∀x∈R, x+1>0
典型例题
文字型否定
(3)两种命题的否定
例3 写出命题的否定
命题1:有的三角形是直角三角形;
命题2:所有矩形都是平行四边形;
命题3:有些实数的绝对值是正数
解析:1.“有的”是存在量词,否定改为“所有”,结论否定
否定:所有三角形都不是直角三角形;
2.答案:存在一个矩形不是平行四边形
3.答案:所有实数的绝对值都不是正数
针对训练
文字型否定
(3)两种命题的否定
练4.写出下列命题的否定,并判断其真假: (1) 所有能被 3 整除的整数都是奇数; (2) 每一个四边形的四个顶点在同一个圆上; (3) 存在 x∈Z,的个位数字等于 3。是偶数。
解(1) 命题类型:全称量词命题否定:存在一个能被 3 整除的整数不是奇数。真假判断:真命题。例如 6 能被 3 整除,且 6 是偶数。
(2)命题类型:全称量词命题否定:存在一个四边形,它的四个顶点不在同一个圆上;真假判断:真命题。例如菱形(非正方形)的四个顶点不共圆。
(3)命题类型:存在量词命题,否定:对任意 x∈Z, 的个位数字都不等于 3;真假判断:真命题。整数的个位数字只能是 0-9,它们的平方个位数字分别为:0,1,4,9,6,5,6,9,4,1,没有 3,故原命题为假,其否定为真。
目标四:全称量词命题与存在量词命题求参问题
建构体系
核心解题方法
(4)求参问题
解决这类问题的核心,是将量词命题转化为我们熟悉的恒成立/能成立问题,再结合函数值域或最值求解参数范围。
1. 全称量词命题:恒成立问题
形式:∀x∈D, p(x)
转化:对集合D中的所有x,条件p(x)恒成立。
解题思路:
将命题转化为不等式恒成立问题,如∀x∈D, f(x)≥a恒成立;求函数f(x)在D上的最小值;满足条件:a≤。
2.存在量词命题:能成立问题
形式:∃x∈D, p(x)
转化:集合D中至少存在一个x,使得条件p(x)成立。
解题思路:
将命题转化为不等式能成立问题,如∃x∈D, f(x)≥a成立;
求函数f(x)在D上的最大值;
满足条件:a≤。
典型例题
全称量词命题•恒成立
(4)求参问题
例4.已知命题:∀x∈[1,2],不等式-ax+1≥0恒成立,求实数a的取值范围。
解: 命题∀x∈[1,2], -ax+1≥0恒成立,等价于:
a≤x+ "对 " x∈[1,2]" 恒成立"
令f(x)=x+,x∈[1,2]。 由对勾函数性质可知,f(x)在[1,2]上单调递增,因此:=f(1)=1+1=2
要使a≤f(x)恒成立,只需a≤,即:
a≤2
答案: a∈(-∞,2]
说明:此时同学们未学【单调性】,只了解思路,以后再补充。
典型例题
存在量词命题•能成立
(4)求参问题
例5.已知命题:∃x∈[1,2],不等式-ax+1<0成立,求实数a的取值范围。
解:命题∃x∈[1,2], -ax+1<0成立,等价于:
a>x+ "在 " x∈[1,2]" 上有解"
令f(x)=x+,x∈[1,2]。 由对勾函数性质可知,f(x)在[1,2]上单调递增,因此:=f(2)=2+=
要使a>f(x)有解,只需a>即可,即:a> 答案: a∈(,+∞)
针对训练
恒成立•能成立
(4)求参问题
练5.已知 m∈R,命题 p:∃x≥3, 2x-1<m 是假命题,则实数 m 的取值范围是( )
A. (-∞,5) B. (5,+∞) C. (-∞,5] D. [5,+∞)
解: 转化命题 命题 p:∃x≥3, 2x-1<m 为假命题, 则其否定:∀x≥3, 2x-1≥m 为真命题。
分析函数 令 f(x)=2x-1,当 x≥3 时,f(x) 是单调递增函数, 所以 f(x) 在 x≥3 上的最小值为:f(3)=2×3-1=5
求解参数范围 要使 ∀x≥3, 2x-1≥m 恒成立, 只需 m 小于或等于 f(x) 的最小值:m≤5
目标五:随堂检测
当堂检测
1. 判断下列命题是全称量词命题还是存在量词命题,并判断真假:
∀x∈R,x² + 2 > 0;
∃x∈Q,x² = 3;
所有正方形都是矩形;
有的实数的平方是负数。
答案:(1) 全称,真;(2) 存在,假;(3) 全称,真;(4) 存在,假。
当堂检测
2. 写出下列命题的否定:
∀x∈R,x² ≥ 0;
∃x∈Z,x是偶数;
所有质数都是奇数;
有些平行四边形是菱形。
答案: (1) ∃x∈R,x² < 0; (2) ∀x∈Z,x不是偶数; (3) 存在一个质数不是奇数; (4) 所有平行四边形都不是菱形。
当堂检测
3. 判断下列命题的否定的真假:
原命题:∀x∈R,x² - x + ≥ 0;
原命题:∃x∈R,|x| < 0。
答案: (1) 否定:∃x∈R,x² - x + < 0。原命题为真(x² - x + = (x-1/2)² ≥ 0),否定为假。 (2) 否定:∀x∈R,|x| ≥ 0。原命题为假,否定为真。
当堂检测
4. 若命题”∀x∈R,x² + 2x + m > 0”为真命题,则m的取值范围是____。
答案:m > 1(解析:Δ = 4 - 4m < 0,得m > 1)
5. 命题”∃x∈R,使得x² + (a-1)x + 1 < 0”为假命题,则a的取值范围是____。
答案:-1 ≤ a ≤ 3(解析:命题为假即其否定”∀x∈R,x² + (a-1)x + 1 ≥ 0”为真,Δ = (a-1)² - 4 ≤ 0,解得-1 ≤ a ≤ 3)
目标六:课堂小结
学海拾贝
全称量词(∀)
↓
全称量词命题:∀x∈M,p(x)
↙ ↘
判断为真:证明所有 判断为假:举反例
↓
否定:∃x∈M,¬p(x)(存在量词命题)
存在量词(∃)
↓
存在量词命题:∃x∈M,p(x)
↙ ↘
判断为真:找一个例子 判断为假:证明所有都不
↓
否定:∀x∈M,¬p(x)(全称量词命题)
学海拾贝
核心要点
要点 内容
两个量词 ∀(任意)、∃(存在)
两种命题 全称量词命题、存在量词命题
真假判断 全称证真需全证,证假只需一反例;存在证真找一例,证假需证全不成
否定规则 ∀变∃,∃变∀,结论取反(¬p(x))
易错点 ① 命题的否定只否定结论,不否定条件;② 注意N是否包含0;③ 参数问题注意分类讨论
学海拾贝
思想方法
特殊与一般:从具体实例抽象出一般概念
类比思想:全称量词与存在量词的学习互相类比
转化思想:将文字语言转化为符号语言
分类讨论:含参数的命题真假判断需分类讨论
【新教材】人教A版·高一必修第一册
感谢聆听!
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