内容正文:
2.3 全称量词命题与存在量词命题
2026 年高中数学暑期同步讲义 · 苏教版必修一
【学习目标】
理解全称量词与存在量词的意义,认识符号 ∀ 与 ∃;
能识别全称量词命题与存在量词命题,并用符号语言准确表示;
掌握两类量词命题真假的判断方法(全称找反例,存在找实例);
会正确写出全称量词命题与存在量词命题的否定;
能借助函数图象处理恒成立问题与存在性问题。
【重难点梳理】
类别
内容要点
突破策略
重点
两类量词命题的识别与符号表示
抓关键词:所有 / 任意 与 存在 / 至少有一个
重点
量词命题真假的判断
全称为假只需一个反例,存在为真只需一个实例
难点
量词命题的否定
口诀:改量词、否结论,量词与结论同时变
难点
恒成立与存在性问题的转化
转化为函数最值:恒成立看最值,存在性看值域
一、教材知识点盘点
1. 全称量词与全称量词命题
短语“所有的”“任意一个”“每一个”在逻辑中通常叫做___【1】___,用符号___【2】___表示。
含有全称量词的命题叫做___【3】___,其一般形式记作:___【4】___,读作“对 M 中任意一个 x,p(x) 成立”。
2. 存在量词与存在量词命题
短语“存在一个”“至少有一个”“有些”在逻辑中通常叫做___【5】___,用符号___【6】___表示。
含有存在量词的命题叫做___【7】___,其一般形式记作:___【8】___,读作“存在 M 中的元素 x,使 p(x) 成立”。
▲ 图1:全称量词命题与存在量词命题的直观理解
3. 两类量词命题真假的判断
命题类型
为真的判断依据
为假的判断依据
全称量词命题
∀x∈M, p(x)
需证明 M 中___【9】___元素都使 p(x) 成立
只需找出___【10】___个 x₀∈M 使 p(x₀) 不成立
存在量词命题
∃x∈M, p(x)
只需找出___【11】___个 x₀∈M 使 p(x₀) 成立
需证明 M 中___【12】___元素都使 p(x) 不成立
▲ 图2:∀x∈R,x² - 2x + 2 > 0 为真(图象恒在 x 轴上方)
▲ 图3:∃x∈R,x² - 2x - 3 < 0 为真(存在图象落在 x 轴下方的部分)
4. 量词命题的否定
全称量词命题 p:∀x∈M, p(x),它的否定 ¬p 为:___【13】___。
存在量词命题 p:∃x∈M, p(x),它的否定 ¬p 为:___【14】___。
结论:全称量词命题的否定是___【15】___量词命题;存在量词命题的否定是___【16】___量词命题。
一个命题与它的否定,必有___【17】___个为真、___【18】___个为假。
▲ 图4:两类量词命题的否定关系
常见结论的否定对照:“=”的否定是___【19】___;“>”的否定是___【20】___;“都是”的否定是___【21】___;“至少有一个”的否定是___【22】___。
5. 恒成立问题与存在性问题
(1)∀x∈D,f(x) > 0 恒成立 ⟺ f(x) 在 D 上的___【23】___ > 0。
(2)∃x∈D,f(x) > 0 成立 ⟺ f(x) 在 D 上的___【24】___ > 0。
(3)对二次函数 f(x) = ax² + bx + c(a > 0),∀x∈R,f(x) > 0 ⟺ Δ___【25】___0。
▲ 图5:判别式 Δ 与二次函数图象位置的关系
二、随堂练习
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:
(1)所有的素数都是奇数;
(2)∃x∈R,x² + 1 = 0;
(3)∀x∈R,|x| ≥ 0;
(4)有些平行四边形是矩形。
2. 用符号 ∀ 或 ∃ 表示下列命题:
(1)任意一个实数的平方都不小于 0;
(2)存在一个整数 x,使 2x + 1 = 5;
(3)每一个三角形的内角和都等于 180°。
3. 写出下列命题的否定:
(1)∀x∈R,x² + 2x + 1 ≥ 0;
(2)∃x∈Z,x² = 2;
(3)所有的矩形都是正方形;
(4)至少有一个实数 x,使 x³ + 1 = 0。
4. 判断下列命题的真假,并写出其否定:
(1)∀x∈R,x² > 0;
(2)∃x∈N,x² ≤ x。
5. 若命题“∀x∈R,x² + 2x + m > 0”为真命题,求实数 m 的取值范围。
三、分知识点精练
知识点1:量词命题的识别与符号表示
1. 下列命题中,是全称量词命题的是( )
A. 存在一个实数 x,使 x² < 0
B. 所有的正方形都是菱形
C. 有些三角形是直角三角形
D. 至少有一个偶数是质数
2. 命题“存在一个实数 x,使 x² + x - 6 = 0”用符号表示为( )
A. ∀x∈R,x² + x - 6 = 0
B. ∃x∈R,x² + x - 6 = 0
C. ∀x∈R,x² + x - 6 ≠ 0
D. ∃x∈R,x² + x - 6 ≠ 0
3. 将下列命题用符号语言表示:
(1)任何一个实数除以 1 都等于它本身;
(2)存在一个自然数,它既是偶数又是质数;
(3)对任意正实数 x,都有 x + ≥ 2。
4. 把下列符号语言翻译成文字语言:
(1)∀x∈Z,2x 是偶数;
(2)∃x∈R,x² - 3x + 2 = 0。
知识点2:量词命题真假的判断
5. 下列命题中,真命题是( )
A. ∀x∈R,x² > 0
B. ∀x∈N,x ≥ 1
C. ∃x∈R,x² + 1 < 0
D. ∃x∈Z,x² - 3x + 2 = 0
6. 下列命题中,假命题是( )
A. ∀x∈R,x² + 1 > 0
B. ∃x∈R,x² = x
C. ∀x∈N*,x² ≥ x
D. ∃x∈Q,x² = 3
7. 判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)∀x∈R,x² - x + 1 > 0;
(2)∃x∈R,x² + 2x + 3 = 0;
(3)∀x∈N,x² ≥ x;
(4)∃x∈R,使 x 既是奇数又是偶数。
8. 已知命题 p:∀x∈[1, 3],x² - a ≥ 0 为真命题,求 a 的取值范围。
9. 判断命题“∃x∈R,使 x² + 2x + 3 < 0”的真假,并借助二次函数图象说明理由。
知识点3:量词命题的否定
10. 命题“∀x∈R,x² ≥ 0”的否定是( )
A. ∀x∈R,x² < 0
B. ∃x∈R,x² ≥ 0
C. ∃x∈R,x² < 0
D. ∃x∈R,x² ≤ 0
11. 命题“∃x∈R,x² + 2x + 2 ≤ 0”的否定是( )
A. ∃x∈R,x² + 2x + 2 > 0
B. ∀x∈R,x² + 2x + 2 > 0
C. ∀x∈R,x² + 2x + 2 ≤ 0
D. ∃x∈R,x² + 2x + 2 < 0
12. 命题“所有的偶数都能被 4 整除”的否定是____________________,原命题为______命题,其否定为______命题。
13. 写出下列命题的否定,并判断否定的真假:
(1)∀x∈R,x³ + 1 ≠ 0;
(2)∃x∈R,x 是方程 x² - 1 = 0 的根;
(3)每一个二次函数的图象都与 x 轴有交点;
(4)存在一个三角形,它的三个内角都是锐角。
14. 已知命题 p:∃x∈R,x² + 2ax + a ≤ 0。若 ¬p 为真命题,求实数 a 的取值范围。
知识点4:恒成立与存在性问题
15. 若命题“∀x∈R,x² - 2x + a > 0”为真命题,则实数 a 的取值范围是( )
A. a > 1
B. a ≥ 1
C. a < 1
D. a ≤ 1
16. 若命题“∃x∈R,x² + 2x + a = 0”为真命题,则实数 a 的取值范围是( )
A. a > 1
B. a ≥ 1
C. a < 1
D. a ≤ 1
17. 已知命题 p:∀x∈[1, 2],x² - a ≥ 0;命题 q:∃x∈R,x² + 2ax + 2 - a = 0。若 p 与 q 都是真命题,求 a 的取值范围。
18. 若对任意 x∈[2, 3],不等式 x² - 2x - a ≤ 0 恒成立,求 a 的取值范围。
19. 若存在 x∈[1, 4],使不等式 x² - 4x + m < 0 成立,求 m 的取值范围。
20. 已知函数 f(x) = x² - 2x + 3,x∈[0, 3]。
(1)若 ∀x∈[0, 3],f(x) ≥ m 恒成立,求 m 的最大值;
(2)若 ∃x∈[0, 3],f(x) ≤ m 成立,求 m 的最小值。
21. 已知命题 p:∀x∈R,ax² + ax + 1 > 0 为真命题,求实数 a 的取值范围。
四、答案与解析
教材知识点盘点·参考答案:
【1】全称量词 解析:“所有的”“任意一个”“每一个”都表示对范围内全体对象作出判断。
【2】∀ 解析:符号 ∀ 由英文 All 的首字母倒写而来,读作“对任意”。
【3】全称量词命题 解析:含有全称量词的命题即为全称量词命题。
【4】∀x∈M, p(x) 解析:书写时必须写明变量的取值范围 M,否则命题不完整。
【5】存在量词 解析:“存在一个”“至少有一个”“有些”都只对部分对象作出判断。
【6】∃ 解析:符号 ∃ 由英文 Exist 的首字母反写而来,读作“存在”。
【7】存在量词命题 解析:含有存在量词的命题即为存在量词命题。
【8】∃x∈M, p(x) 解析:只要能找到 M 中一个元素使 p(x) 成立,该命题即为真。
【9】每一个 解析:证明全称量词命题为真必须对范围内所有元素都验证,通常要用推理证明。
【10】一 解析:否定全称量词命题只需一个反例,这是“举反例”法的理论依据。
【11】一 解析:证明存在量词命题为真只需举出一个满足条件的实例。
【12】每一个 解析:说明存在量词命题为假需证明范围内没有任何元素满足条件。
【13】∃x∈M, ¬p(x) 解析:否定时“改量词、否结论”,范围 M 保持不变。
【14】∀x∈M, ¬p(x) 解析:同样是量词互换、结论取反,切勿把 M 也一起否定。
【15】存在 解析:∀ 的否定为 ∃,即全称量词命题的否定是存在量词命题。
【16】全称 解析:∃ 的否定为 ∀,两类命题的否定互为对方。
【17】一 解析:命题与它的否定构成对立关系,二者真假必然相反。
【18】一 解析:不可能同真,也不可能同假,故一真一假。
【19】≠ 解析:“等于”的反面是“不等于”。
【20】≤ 解析:“大于”的否定是“小于或等于”,容易漏掉等号,这是常见失分点。
【21】不都是 解析:“都是”的否定是“不都是”(即至少有一个不是),而不是“都不是”。
【22】一个也没有 解析:“至少有一个”的否定是“一个也没有”(即不存在)。
【23】最小值 解析:f(x) 恒大于 0,等价于 f(x) 的最小值大于 0,把恒成立问题转化为最值问题。
【24】最大值 解析:只要最大值大于 0,就存在 x 使 f(x) > 0,注意与【23】的区别。
【25】< 解析:a > 0 且 Δ < 0 时抛物线开口向上且与 x 轴无交点,图象恒在 x 轴上方。
随堂练习:
1. (1)全称量词命题,假(2 是素数但不是奇数);(2)存在量词命题,假;
(3)全称量词命题,真;(4)存在量词命题,真。
2. (1)∀x∈R,x² ≥ 0;(2)∃x∈Z,2x + 1 = 5;(3)∀ 三角形,其内角和 = 180°。
3. (1)∃x∈R,x² + 2x + 1 < 0;(2)∀x∈Z,x² ≠ 2;
(3)存在一个矩形不是正方形;(4)∀x∈R,x³ + 1 ≠ 0。
4. (1)假命题(x = 0 时 x² = 0)。否定:∃x∈R,x² ≤ 0,为真命题。
(2)真命题(x = 0 或 1 时成立)。否定:∀x∈N,x² > x,为假命题。
5. 解:命题为真即二次函数 y = x² + 2x + m 的图象恒在 x 轴上方,
故 Δ = 4 - 4m < 0,解得 m > 1。
分知识点精练:
1. B 解析:A、C、D 均含存在量词,只有 B 含全称量词“所有的”。
2. B
3. (1)∀x∈R,x ÷ 1 = x;(2)∃x∈N,x 既是偶数又是质数;(3)∀x > 0,x + ≥ 2。
4. (1)对任意整数 x,2x 都是偶数;(2)存在实数 x,使 x² - 3x + 2 = 0。
5. D 解析:A 错(x = 0);B 错(x = 0∈N);C 错(x² + 1 ≥ 1 > 0);D 对(x = 1 或 2)。
6. D 解析:√3 是无理数,不存在有理数 x 使 x² = 3,故 D 为假命题。
7. (1)真。因为 x² - x + 1 = (x - )² + ≥ > 0。
(2)假。Δ = 4 - 12 = -8 < 0,方程无实根。
(3)真。x∈N 时,x² - x = x(x - 1) ≥ 0。
(4)假。任何整数不可能既是奇数又是偶数。
8. 解:∀x∈[1, 3],x² ≥ a 恒成立,等价于 a ≤ (x²)ₘᵢₙ。
x∈[1, 3] 时 x² 的最小值为 1,故 a ≤ 1。
9. 假命题。理由:x² + 2x + 3 = (x + 1)² + 2 ≥ 2 > 0,
该二次函数图象开口向上且顶点纵坐标为 2,图象恒在 x 轴上方,故不存在 x 使其小于 0。
10. C 解析:全称改存在,结论取反。
11. B 解析:存在改全称,≤ 的否定是 >。
12. 否定:存在一个偶数不能被 4 整除。原命题为假命题(如 6),其否定为真命题。
13. (1)否定:∃x∈R,x³ + 1 = 0。真(x = -1)。
(2)否定:∀x∈R,x 不是方程 x² - 1 = 0 的根。假(x = 1 是根)。
(3)否定:存在一个二次函数的图象与 x 轴没有交点。真(如 y = x² + 1)。
(4)否定:所有三角形的三个内角都不全是锐角。假(存在锐角三角形)。
14. 解:¬p 为“∀x∈R,x² + 2ax + a > 0”,为真命题。
故 Δ = 4a² - 4a < 0,即 a(a - 1) < 0,解得 0 < a < 1。
15. A 解析:Δ = 4 - 4a < 0 ⇒ a > 1。
16. D 解析:方程有实根需 Δ = 4 - 4a ≥ 0 ⇒ a ≤ 1。
17. 解:p 为真:a ≤ (x²)ₘᵢₙ = 1(x∈[1, 2]),即 a ≤ 1。
q 为真:Δ = 4a² - 4(2 - a) ≥ 0,即 a² + a - 2 ≥ 0,(a + 2)(a - 1) ≥ 0,
解得 a ≤ -2 或 a ≥ 1。
取交集得:a ≤ -2 或 a = 1。
18. 解:a ≥ x² - 2x 对任意 x∈[2, 3] 恒成立,即 a ≥ (x² - 2x)ₘₐₓ。
设 g(x) = x² - 2x = (x - 1)² - 1,在 [2, 3] 上单调递增,最大值 g(3) = 3。
故 a ≥ 3。
19. 解:存在 x∈[1, 4] 使 m < -x² + 4x 成立,即 m < (-x² + 4x)ₘₐₓ。
设 h(x) = -x² + 4x = -(x - 2)² + 4,在 [1, 4] 上最大值为 h(2) = 4。
故 m < 4。
20. 解:f(x) = (x - 1)² + 2,x∈[0, 3]。
最小值 f(1) = 2,最大值 f(3) = 6。
(1)恒成立需 m ≤ fₘᵢₙ = 2,故 m 的最大值为 2。
(2)存在性需 m ≥ fₘᵢₙ = 2,故 m 的最小值为 2。
21. 解:分类讨论。
当 a = 0 时,不等式化为 1 > 0,对任意 x 恒成立,符合;
当 a ≠ 0 时,需 a > 0 且 Δ = a² - 4a < 0,解得 0 < a < 4。
综上,0 ≤ a < 4。
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