内容正文:
1.5 课时2 全称量词命题和存在量词命题的否定
第一章
集合与常用逻辑用语
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能正确使用存在量词对全称量词命题进行否定
能正确使用全称量词对存在量词命题进行否定
学习目标
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创设情境
“否定”是我们日常生活中经常使用的一个词,有这样一段话“培养一流创新人才,敢于否定的精神非常重要,一旦下定决心进行研究,首先就要敢于否定别人的成果,并想一想:前人的成果有哪些是不对的,有什么方面可以改善,有什么地方可以加强”.
结合上述这段话,谈谈你对“否定”一词的认识,并猜想 “命题的否定”是什么意思?
数学里命题的否定是对原命题的判断作出完全相反的陈述,改变命题真假,是逻辑层面严谨的 “否定”,二者内核相通:都是对原有判断进行理性反向审视。
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问题探究
任务1 命题的否定及真假.
一般地,对一个命题进行否定,就可以得到一个新的命题,这一新命题称为原命题的否定,记为¬p.
你能写出下列命题的否定吗?
(1)63是7的倍数;
(2)空集是集合A={2,3,4}的真子集.
答:(1)的否定是:63不是7的倍数.因为63是7的倍数,所以 “63不是7的倍数”是假命题.
(2)的否定是:空集不是集合A={2,3,4}的真子集.因为空集是任何非空集合的真子集,所以“空集不是集合A={2,3,4}的真子集”是假命题.
总结:一个命题和它的否定,不能同时为真,也不能同时为假,只能一真一假.
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问题探究
思考:写出下列命题的否定:
(1)所有的矩形都是平行四边形;
(2)每一个素数都是奇数;
(3)∀x∈R,x+|x|≥0.
它们与原命题在形式上有什么变化?
(1)并非所有的矩形都是平行四边形
存在一个矩形不是平行四边形
都是全称量词命题具有∀x∈M,p(x)的形式
也就是说
(2)并非每一个素数都是奇数
存在一个素数不是奇数
也就是说
(3)并非所有的x∈R,x+|x|≥0
∃x∈R,x+|x|<0
也就是说
变成了存在量词命题形式
任务2 探究全称量词命题的否定
讨论
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1.从命题形式看,这三个全称量词命题的否定都变成了存在量词命题.
2.对于全称量词命题的否定,有下面结论:
全称量词命题:∀x∈M,p(x),
它的否定:∃x∈M,¬p(x).
也就是说,全称量词命题的否定是存在量词命题.
总结
知识梳理
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假定全称量词命题为“∀x∈M,p(x) ”,则它的否定为“并非∀x∈M,p(x) ”,也就是“∃x∈M,p(x)不成立”;通常用符号“¬p(x)”表示“p(x)不成立”.
概念生成
对于含有一个量词的全称量词命题的否定,有下面的结论:
全称量词命题:∀x∈M,p(x)
它的否定:∃x∈M,¬p(x)
也就是说,全称量词命题的否定是存在量词命题.
知识梳理
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例题分析
例1 写出下列全称量词命题的否定:
(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)对任意x∈Z,x2的个位数字等于3.
(2)该命题的否定:存在一个四边形,它的四个顶点不在同一个圆上;
解:(1)该命题的否定:存在一个能被3整除的整数不是奇数;
(3)该命题的否定:∃x∈Z,x2的个位数字不等于3.
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写出下列全称量词命题的否定:
(1)∀x0>0,x2+x+1>0;
练一练
(2)所有实数的平方都是正数.
该命题的否定:∃x0>0,x2+x+1≤0;
该命题的否定:存在一个实数的平方不是正数.
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问题探究
任务3 探究存在量词命题的否定
思考:写出下列命题的否定:
(1)存在一个实数的绝对值是正数;
(2)有些平行四边形是菱形;
(3)∃x∈R,x2-2x+3=0.
它们与原命题在形式上有什么变化?
(1)不存在一个实数,它的绝对值是正数
所有实数的绝对值都不是正数
也就是说
(2)没有一个平行四边形是菱形
存在一个素数不是奇数
也就是说
(3)不存在x∈R,x2-2x+3=0
∀x∈R,x2-2x+3≠0
也就是说
都是存在量词命题具有∃x∈M,p(x)的形式
变成了全称量词命题形式
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1.从命题形式看,这三个存在量词命题的否定都变成了全称量词命题
2.对于存在量词命题的否定,有下面结论:
全称量词命题:∃x∈M,p(x),
它的否定:∀x∈M,¬p(x) .
也就是说,存在量词命题的否定是全称量词命题.
总结
知识梳理
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假定存在量词命题为“∃x∈M,p(x) ”,则它的否定为“不存在x∈M,p(x) ”,也就是“∀x∈M,p(x)不成立”.
概念生成
对于含有一个量词的存在量词命题的否定,有下面的结论:
存在量词命题:∃x∈M,p(x)
它的否定:∀x∈M,¬p(x)
也就是说,存在量词命题的否定是全称量词命题.
知识梳理
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例题分析
例2 写出下列存在量词命题的否定:
(1)∃x∈R,x+2≤0;
(2)有的三角形是等边三角形;
(3)有一个偶数是素数.
(2)该命题的否定:所有三角形都不是等边三角形;
解:(1)该命题的否定:∀x∈R,x+2>0;
(3)该命题的否定:任意一个偶数都不是素数.
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例题分析
例3 写出下列命题的否定,并判断真假
(1)任意两个等边三角形都相似;
(2)∃x∈R,x2-x+1=0.
因为任意两个等边三角形的三边成比例,所以任意两个等边三角形都相似,因此这个命题的否定是一个假命题.
解:(1)该命题的否定:存在两个等边三角形,它们不相似;
(2)该命题的否定:∀x∈R,x2-x+1≠0,
因为对于∀x∈R, ,所以这是一个真命题.
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写出下列命题的否定并判断其真假:
(1)存在一个实数a,能使a2+1=0成立;
练一练
(2)∃x∈R,使x2+3x+5≤0.
该命题的否定:任意一个实数a,不能使a2+1=0成立,真命题;
该命题的否定:∀x∈R,有x2+3x+5>0,真命题.
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达标检测
1.命题p:∃x∈R,x2+x+1>0,则命题p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
解:由存在量词命题的否定知,命题p的否定为∀x∈R,x2+x+1≤0.选C
总结:“改变量词,否定结论”,从集合的角度来看,x的范围没有变,只是对结论进行了否定.
2.命题p: ∀a≥0,关于x的方程x2+ax+1=0有实数解,则p的否定为( )
A. ∃a<0,关于x的方程x2+ax+1=0有实数解
B. ∃a<0,关于x的方程x2+ax+1=0没有实数解
C. ∃a≥0,关于x的方程x2+ax+1=0没有实数解
D. ∃a≥0,关于x的方程x2+ax+1=0有实数解
解:对于全称量词加以否定时,只能否定原命题的结论,而不是否定原命题的条件.A、B两选项将原命题的条件也加以否定了,故不正确.正确答案选C .
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达标检测
3.判断下列含有量词的命题的否定的真假.
(1) p:正数的立方根都是正数;
(2) ∀m>0,方程x2+x-m=0有实数根;
(3) ∃m>0,方程x2+x+m=0有实数根.
解: (1) 这是一个省略了全称量词的命题. p:所有正数的立方根都是正数,故¬p:存在正数x,使得x3≤0.因为正数的立方都是正数,所以¬p为假命题.
(2) ¬p:∃m>0,方程x2+x-m=0没有实数根.因为m>0,所以Δ=1+4m>0,所以∀m>0,方程x2+x-m=0有实数根,所以¬p为假命题.
(3) ¬p:∀m>0,方程x²+x+m=0没有实数根.由Δ=1-4m≥0,解得m≤
所以0<m≤
,所以∃m>0,方程x2+x+m=0有实数根,所以¬p为假命题.
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达标检测
(1)写出命题p的否定与命题q的否定;
(2)若p或q为真命题,求实数m的取值范围.
4.已知p:∀x∈R,mx²+1>0,q:∃x∈R,x²+mx+1⩽0.
解:(1)命题p的否定:∃x∈R,mx²+1>0;命题q的否定:∀x∈R,x²+mx+1>0;
(2)当p为真命题时,当x=0时,不等式为1>0恒成立;当x≠0时,m> 恒成立,
因为 <0,所以m⩾0;当q为真命题时,Δ=m²−4⩾0,解得m⩽−2或m⩾2;若p或q为真命题,则实数m的取值范围为m⩾0或m⩽−2或m⩾2,即m⩾0或m⩽−2.
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总结
一般地,对于含有量词的命题的否定有两个方面:
(1)改变量词:把全称量词换为存在量词,即∀改为∃;
把存在量词换为全称量词,即∃改为∀.
(2)否定结论:原命题中的“是”“成立”等改为“不是”“不成立”等;
原命题中的“有”“存在”等改为“没有”“不存在”等.
p ¬p 关系
全称量词命题∀x∈M,p(x) ∃x∈M,¬p(x) 全称量词命题的否定是存在量词命题
存在量词命题∃x∈M,p(x) ∀x∈M,¬p(x) 存在量词命题的否定是全称量词命题
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回顾:本节课学习了那些知识点.
(1)全称量词命题和存在量词命题怎么否定?
(2)命题的否定怎么判断真假?
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加油💪
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