内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
1.2.1命题与量词
1.2常用逻辑用语
【新教材】人教B版·高一必修第一册
学 习 目 标
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理解子集、真子集的概念,理解集合间的包含与相等关系,能用韦恩图(Venn图)表示集合关系
能判断两个集合间的包含、相等关系,能识别给定集合的子集,能进行自然语言、符号语言与图形语言之间的转换
通过类比、从具体到抽象的过程,提升数学抽象、逻辑推理等核心素养
柏拉图说 “所有的人都会死亡”,苏格拉底是人,所以苏格拉底会死亡。
小故事
这段话是经典逻辑推理。
第一句 “所有的人都会死亡”,这是一句可以判断对错的陈述。这里 “所有” 这个词非常关键。
1. “苏格拉底是人” 这句话是对还是错?
2. 如果去掉 “所有”,变成 “人都会死亡”,意思有没有变化?
在数学里,我们经常写类似句子:“所有实数的平方大于等于 0”“存在一个数,它的平方等于−1”。
这些能判断真假的陈述句就是命题,“所有”“存在” 这类刻画数量的词语,叫量词。今天我们学习命题与量词,学会分辨语句真假,为后续逻辑推理打下基础。
目标一:命题
命题及相关概念
知识讲解
互动探究
新课引入
概念 一般地,在数学中,我们把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述语句称为命题.( 判断一个语句是命题的两个要点:一是陈述句;二是可以判断真假)
分类 判断为真的语句称为真命题,判断为假的语句称为假命题.
表示 一个命题,一般可以用一个小写英文字母表示,如.
形式 “若,则”“如果,那么”“只要,就有”是常见的命题的形式,其中称为命题的条件,称为命题的结论.
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命题及相关概念
典例分析
牛刀小试
1、下列语句中是命题的有______;是真命题的有______。(只填序号)
①未来是多么美好啊!②求证 是无理数;③矩形是平行四边形吗?④两条平行线被第三条直线所截,同位角相等;⑤-1>0 (x∈R);⑥5x>4x。
解析
①感叹句,不是命题。②祈使句,不是命题。③疑问句,不是命题。④是数学中的公理,是真命题。⑤可以判断其真假,故它是命题,当 x=0 时,该命题不成立,故它是假命题。⑥因为 x 未知,不能判断真假,故不是命题。
对于⑤,若没有给出 x∈R,则该语句不能判断真假,不是命题。这种含有变量的语句称为开语句(条件命题)。开语句不是命题,如
“x>5”“-1=0”“(x+y)(x-y)=0”
这些语句中含有变量 x 或 y,在给这些变量赋具体的值之前,是无法确定语句的真假的。
知识剖析
我们把未能得到真假判断的命题称为猜想。疑问句、祈使句、感叹句一定不是命题。
命题的真假是确定的。一个命题,要么是真命题,要么是假命题,不能模棱两可。
定义、公理、定理、公式等都是真命题。
要判定一个命题为真命题,需要经过严格的证明;要判定一个命题为假命题,只需要举出一个反例即可。
有一些命题不能写成“若 p,则 q”的形式,如“某些三角形没有外接圆”。
改变命题形式前后命题的真假不发生变化。
目标二:全称量词与全称量词命题
概念
知识讲解
互动探究
新课引入
全称量词 概念 一般地,“任意”“所有”“每一个”在陈述中表示所述事物的全体,称为全称量词
符号表示
全称量词命题 概念 含有全称量词的命题,称为全称量词命题
一般形式 对集合 中的所有元素
符号表示
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体验全称量词及命题
典例分析
牛刀小试
2、 [多选题] 下列命题是全称量词命题的是 ( )
A. ∀x∈Q,-1∈Q
B. 存在一个菱形是正方形
C. 每个命题都可以判断真假
D. 所有等边三角形的三条高都相等
解析
A 中含有全称量词符号“∀”,所以是全称量词命题;
B 中不含有全称量词,所以不是全称量词命题;
C 中含有全称量词“每个”,所以是全称量词命题;
D 中含有全称量词“所有”,所以是全称量词命题。
答案ACD
知识剖析
一个全称量词命题可以包含多个变量,如“∀x∈R,y∈R,+≥0”。
判断一个命题是否为全称量词命题,一是看该命题是否含有全称量词;二是看该命题是否为省去全称量词的命题,如果是,我们可以把全称量词补充出来看是否讲得通。
全称量词命题的真假判断
知识讲解
互动探究
新课引入
要判定全称量词命题 ∀x∈M,r(x) 是真命题,必须对限定集合 M 中的每个元素 x,验证 r(x) 成立;
要判定全称量词命题 ∀x∈M,r(x) 是假命题,只需举出一个反例,即在集合 M 中找到一个元素 x_0,使得 r(x_0 ) 不成立即可。
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全称量词号命题真假
典例分析
牛刀小试
3、用量词符号表示下列全称量词命题,并判断其真假:
1. 任意一个实数乘以0都等于0;
2. 自然数的平方是正数。
解析
(1) ∀x∈R,x⋅0=0,是真命题。
(2) ∀x∈N,>0,当 x=0 时,不成立,故是假命题。
全称量词号命题真假
典例分析
牛刀小试
4、判断下列命题的真假:
(1)∀x∈R, x²+1>0;
(2)∀x∈N, ≥1;
由于∀x∈R,都有x²≥0,因而有 x²+1≥1>0. 因此命题“∀x∈R, x²+1>0”是真命题.
由于0∈N,而且当x=0,≥1不成立, 因此命题“∀x∈N, ≥1”是假命题.
目标三:存在量词与存在量词命题
概念
知识讲解
互动探究
新课引入
存在量词 概念 一般地,“存在”“有”“至少有一个”在陈述中表示(常见的还有“有些”“有一个”“对某个”“有的”等)所述事物的个体或部分,称为存在量词
符号表示
存在量词命题 概念 含有存在量词的命题,称为存在量词命题
一般形式 存在集合 中的元素
符号表示
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体验存在量词命题
典例分析
牛刀小试
5、用符号“∃”表示下列存在量词命题,并判断其真假。
存在一个实数对 ( ),使 2+3+3=0 成立;
至少有一个自然数 ,使 1+2<0;
有些整数既能被 2 整除,又能被 3 整除。
解析
∃( )∈{(x,y)∣x∈R,y∈R},使 2+3+3=0。满足题意的实数对 () 有无数个,故是真命题。
∃∈N,1+2<0。不存在这样的自然数,故是假命题。
∃∈Z, 既能被 2 整除,又能被 3 整除。=6 满足,该命题是真命题。
一个存在量词命题可以包含多个变量,如“∃a,b∈R,。
含有存在量词“存在”“有一个”等的命题都是存在量词命题。
体验存在量词命题
典例分析
牛刀小试
6、判断下列命题的真假:
∃x ∈ Z, x³ < 1;
∃x ∈ Q, x² = 3。
由于 -1 ∈ Z,而且当 x = -1 时,有 (-1)³ < 1。
因此命题“∃x ∈ Z, x³ < 1”是 真 命题。
由于使 x² = 3 成立的数只有 和 -,而它们都不是有理数,因而没有任何一个有理数的平方能等于 3。
因此命题“∃x ∈ Q, x² = 3”是 假 命题。
存在量词命题的真假判断
要判定存在量词命题 ∃x∈M,s(x) 是真命题,只要在限定集合 M 中,找到一个元素 ,使得 s( ) 成立即可。
要判定存在量词命题 ∃x∈M,s(x) 是假命题,需要说明集合 M 中每一个 x,都使得 s(x) 不成立。
目标四:针对训练
举一反三
1.”红豆生南国,春来发几枝? 愿君多采撷,此物最相思.”这是唐代诗人王维的《相思》,在这四句诗中,在当时的条件下,可以作为命题的是(A) A.红豆生南国 B.春来发几枝 C.愿君多采撷 D.此物最相思
解析:“红豆生南国”是陈述句,所述事件在唐代是事实,所以本句是命题,且是真命题;“春来发几枝”是疑问句,“愿君多采撷”是祈使句,“此物最相思”是感叹句,都不是命题. 故选 A.
举一反三
2.设非空集合P,Q满足P∩Q=P,则下列选项正确的是()
A.∀x∈Q,有x∈P B.∀x∈Q,有x∈P
C.∃x∉Q,使得x∈P D.∃x∈P,使得x∉Q
解析:∵P∩Q=P,∴P⊆Q,当P⫋Q时,∃∈Q,使得x_0∉P,故 A 错误; ∵P⊆Q,∴∀x∈P,必有x∈Q,即∀x∉Q,必有x∉P,故 B 正确; 由 B 正确,得∀x∉Q,必有x∉P,∴∃x∉Q,使得x∈P错误,即 C 错误; 当P=Q时,不存在∈P,使得∉Q,故 D 错误,综上只有 B 是正确的. 故选:B.
举一反三
3.若 ,则()
A. 均为真命题 B. 均为假命题
C. 均为真命题 D. 均为假命题
解析:若 ,则命题 不成立,则 为假命题,故 为真命题; 若 ,则 ,则命题 为真命题.
4.下列命题是全称量词命题的是()
A.有一个偶数是素数 B.至少存在一个奇数能被 15 整除
C.有些三角形是直角三角形 D.每个四边形的内角和都是
解析:因为“有一个”,“至少存在一个”,“有些”均为存在量词,即 ABC 不合题意;“每个”是全称量词,即 D 符合题意.故选:D
举一反三
5.下列语句不是存在量词命题的是()
A.至少有一个,使成立 B.有的无理数的平方不是有理数 C.存在,是偶数 D.梯形有两边平行
解析:对于 A,至少有一个 ,使 成立,有存在量词“至少有一个”,是存在量词命题; 对于 B,有的无理数的平方不是有理数,有存在量词“有的”,是存在量词命题; 对于 C,存在 , 是偶数,有存在量词“存在”,是存在量词命题; 对于 D,梯形有两边平行,为梯形几何性质,省略了全称量词“所有”,是全称量词命题.故选:D.
举一反三
6.现有下列 4 个命题:①菱形的四条边相等;②;③存在数为偶数;④正数的平方是正数.其中,全称量词命题的个数为
解析:①和④是全称量词命题,②和③是存在量词命题.
7.下列语句中是命题的是 ( )
A. 这栋楼好高啊! B. 请起立 C. -1 的绝对值为 1 D. 你是高一的学生吗?
A 是一个感叹句,所以不是命题;B 是祈使句,不是命题;
C 是陈述句且可以判断真假,是命题;D 是疑问句,不是命题。
目标五:小结
学海拾贝
知识层面
1. 命题:可供真假判断的陈述语句。分为真命题和假命题。
2. 全称量词:“任意”“所有”“每一个”等,表示事物的全体,符号为 ∀。含有全称量词的命题称为全称量词命题,简记为 ∀x∈M, p(x)。
3. 存在量词:“存在”“有”“至少有一个”等,表示事物的个体或部分,符号为 ∃。含有存在量词的命题称为存在量词命题,简记为 ∃x∈M, p(x)。
学海拾贝
方法层面
判断命题真假的方法:
全称量词命题为真:需证明对集合中所有元素都成立;为假:只需举出一个反例。
存在量词命题为真:只需举出一个实例验证;为假:需证明对集合中所有元素都不成立。
举例法(特例验证)是判断命题真假的有效方法。
学海拾贝
注意事项
有些命题中量词可以省略(如”对顶角相等”实际是全称量词命题)。
全称量词命题强调“全部、任意性”;存在量词命题强调“个别、存在性”。
含量词命题的真假问题往往可以转化为集合关系或函数最值问题,体现了转化思想。
【新教材】人教B版·高一必修第一册
感谢聆听!
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