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全称量词和特称量词之欧阳术创编

2022-11-12 来源:我们爱旅游
欧阳术创编 2021.02.02 欧阳美创编 2021.02.02

3.1全称量词与全称命题

时间:2021.02.02 创作:欧阳术 3.2存在量词与特称命题

明目标、知重点1.通过具体实例理解全称量词和存在量词的含义.2.会判断全称命题和特称命题的真假. 1.全称量词与全称命题

在命题的条件中,“所有”“每一个”“任何”“任意一条”“一切”都是在指定范围内,表示整体或全部的含义,这样的词叫作全称量词.含有全称量词的命题,叫作全称命题. 2.存在量词与特称命题

在命题中,“有些”“至少有一个”“有一个”“存在”都有表示个别或一部分的含义,这样的词叫作存在量词. 含有存在量词的命题,叫作特称命题. 探究点一全称量词与全称命题

思考1下列语句是命题吗?(1)与(3),(2)与(4)之间有什么关系? (1)x>3;

(2)2x+1是整数;

(3)对所有的x∈R,x>3;

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(4)对任意一个x∈Z,2x+1是整数.

答语句(1)(2)含有变量x,由于不知道变量x代表什么数,无法判断它们的真假,因而不是命题.语句(3)在(1)的基础上,用短语“对所有的”对变量x进行限定;语句(4)在(2)的基础上,用短语“对任意一个”对变量x进行限定,从而使(3)(4)成为可以判断真假的语句,因此语句(3)(4)是命题.

小结短语“所有”“每一个”“任何”“任意一条”“一切”都是在指定范围内,表示整体或全部的含义,这样的词叫作全称量词.像这样含有全称量词的命题,叫作全称命题. 思考2如何判定一个全称命题的真假?

答要判定一个全称命题是真命题,必须对限定集合M中的每个元素x验证p(x)成立;但要判定全称命题是假命题,只要能举出集合M中的一个x0,使得p(x0)不成立即可(即举反例). 例1判断下列全称命题的真假: (1)所有的素数是奇数; (2)任意x∈R,x2+1≥1;

(3)对每一个无理数x,x2也是无理数. 解(1)2是素数,但2不是奇数.

所以,全称命题“所有的素数是奇数”是假命题. (2)任意x∈R,总有x2≥0,因而x2+1≥1.

所以,全称命题“任意x∈R,x2+1≥1”是真命题.

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(3)2是无理数,但(2)2=2是有理数.

所以,全称命题“对每一个无理数x,x2也是无理数”是假命题.

反思与感悟判断全称命题的真假,要看命题是否对给定集合中的所有元素成立.

跟踪训练1试判断下列全称命题的真假: (1)任意x∈R,x2+2>0;(2)任意x∈N,x4≥1. (3)对任意角α,都有sin2α+cos2α=1.

解(1)由于任意x∈R,都有x2≥0,因而有x2+2≥2>0,即x2+2>0,所以命题“任意x∈R,x2+2>0”是真命题.

(2)由于0∈N,当x=0时,x4≥1不成立,所以命题“任意x∈N,x4≥1”是假命题.

(3)由于任意α∈R,sin2α+cos2α=1成立.所以命题“对任意角α,都有sin2α+cos2α=1”是真命题. 探究点二存在量词与特称命题

思考1下列语句是命题吗?(1)与(3),(2)与(4)之间有什么关系? (1)2x+1=3;

(2)x能被2和3整除;

(3)存在一个x0∈R,使2x0+1=3;

(4)至少有一个x0∈Z,使x0能被2和3整除.

答(1)(2)不是命题,(3)(4)是命题.语句(3)在(1)的基础上,用短

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语“存在一个”对变量x的取值进行限定;语句(4)在(2)的基础上,用“至少有一个”对变量x的取值进行限定,从而使(3)(4)变成了可以判断真假的语句,因此语句(3)(4)是命题.

小结“有些”“至少有一个”“有一个”“存在”都有表示个别或一部分的含义,这样的词叫作存在量词.像这样含有存在量词的命题,叫作特称命题.

思考2怎样判断一个特称命题的真假?

答要判断一个特称命题是真命题,只要在限定集合M中,至少能找到一个x=x0,使p(x0)成立即可,否则,这一特称命题是假命题.

例2判断下列特称命题的真假:

(1)有一个实数x0,使x20+2x0+3=0; (2)存在两个相交平面垂直于同一条直线; (3)有些整数只有两个正因数.

解(1)由于任意x∈R,x2+2x+3=(x+1)2+2≥2,因此使x2+2x+3=0的实数x不存在.所以,特称命题“有一个实数x0,使x20+2x0+3=0”是假命题.

(2)由于垂直于同一条直线的两个平面是互相平行的,因此不存在两个相交的平面垂直于同一条直线.所以,特称命题“存在两个相交平面垂直于同一条直线”是假命题.

(3)由于存在整数3只有两个正因数1和3,所以特称命题“有些

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整数只有两个正因数”是真命题.

反思与感悟特称命题是含有存在量词的命题,判断一个特称命题为真,只需在指定集合中找到一个元素满足命题结论即可. 跟踪训练2判断下列命题的真假: (1)存在x0∈Z,x30<1;

(2)存在一个四边形不是平行四边形; (3)有一个实数α,tanα无意义; π(4)存在x0∈R,cosx0=2.

解(1)∵-1∈Z,且(-1)3=-1<1, ∴“存在x0∈Z,x30<1”是真命题. (2)真命题,如梯形.

π

(3)真命题,当α=2时,tanα无意义. (4)∵当x∈R时,cosx∈[-1,1], π

而2>1,∴不存在x0∈R, π

使cosx0=2,

∴原命题是假命题.

探究点三全称命题、特称命题的应用

思考不等式有解和不等式恒成立有何区别?

答不等式有解是存在一个元素,使不等式成立,相当于一个特

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称命题;不等式恒成立则是给定集合中的所有元素都能使不等式成立,相当于一个全称命题.

例3(1)已知关于x的不等式x2+(2a+1)x+a2+2≤0的解集非空,求实数a的取值范围;

(2)令p(x):ax2+2x+1>0,若对任意x∈R,p(x)是真命题,求实数a的取值范围.

解(1)关于x的不等式x2+(2a+1)x+a2+2≤0的解集非空,∴Δ=(2a+1)2-4(a2+2)≥0,即4a-7≥0,

77

解得a≥4,∴实数a的取值范围为4,+∞.



(2)∵对任意x∈R,p(x)是真命题. ∴对任意x∈R,ax2+2x+1>0恒成立, 当a=0时,不等式为2x+1>0不恒成立, 当

a>0,

a≠0时,若不等式恒成立,则

Δ=4-4a<0,

∴a>1.

反思与感悟有解和恒成立问题是特称命题和全称命题的应用,注意二者的区别.

跟踪训练3(1)对于任意实数x,不等式sinx+cosx>m恒成立,求实数m的取值范围;

(2)存在实数x,不等式sinx+cosx>m有解,求实数m的取值范围.

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解(1)令y=sinx+cosx,x∈R, ∵y=sinx+cosx=π2sinx+4≥-

2,

又∵任意x∈R,sinx+cosx>m恒成立, ∴只要m<-2即可.

∴所求m的取值范围是(-∞,-2). (2)令y=sinx+cosx,x∈R, ∵y=sinx+cosx=π2sinx+4∈[-

2,2].

又∵存在x∈R,sinx+cosx>m有解, ∴只要m<2即可,

∴所求m的取值范围是(-∞,2). 1.下列命题中特称命题的个数是()

①有些自然数是偶数;②正方形是菱形;③能被6整除的数也能被3整除;④对于任意x∈R,总有|sinx|≤1. A.0B.1C.2D.3 答案B

解析命题①含有存在量词;命题②可以叙述为“所有的正方形都是菱形”,故为全称命题;命题③可以叙述为“一切能被6整除的数都能被3整除”,是全称命题;而命题④是全称命题.故有一个特称命题.

2.下列命题中,不是全称命题的是()

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A.任何一个实数乘以0都等于0 B.自然数都是正整数 C.每一个向量都有大小

D.一定存在没有最大值的二次函数 答案D

解析D选项是特称命题. 3.下列命题中的假命题是()

A.存在x∈R,lgx=0B.存在x∈R,tanx=1 C.任意x∈R,x3>0D.任意x∈R,2x>0 答案C

π

解析对于A,当x=1时,lgx=0,正确;对于B,当x=4时,tanx=1,正确;对于C,当x<0时,x3<0,错误;对于D,任意x∈R,2x>0,正确.

4.用量词符号“任意”“存在”表述下列命题: (1)凸n边形的外角和等于2π. (2)有一个有理数x0满足x20=3.

(3)对任意角α,都有sin2α+cos2α=1.

解(1)任意x∈{x|x是凸n边形},x的外角和是2π. (2)存在x0∈Q,x20=3.

(3)任意α∈R,sin2α+cos2α=1. [呈重点、现规律]

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1.判断命题是全称命题还是特称命题,主要是看命题中是否含有全称量词和存在量词,有些全称命题虽然不含全称量词,可以根据命题涉及的意义去判断.

2.要确定一个全称命题是真命题,需保证该命题对所有的元素都成立;若能举出一个反例说明命题不成立,则该全称命题是假命题.

3.要确定一个特称命题是真命题,举出一个例子说明该命题成立即可;若经过逻辑推理得到命题对所有的元素都不成立,则该特称命题是假命题. 一、基础过关 1.下列命题:

①中国公民都有受教育的权利;

②每一个中学生都要接受爱国主义教育; ③有人既能写小说,也能搞发明创造; ④任何一个数除0,都等于0. 其中全称命题的个数是() A.1B.2C.3D.4 答案C

解析命题①②④都是全称命题. 2.下列特称命题是假命题的是() A.存在x∈Q,使2x-x3=0

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B.存在x∈R,使x2+x+1=0 C.有的素数是偶数 D.有的有理数没有倒数 答案B

13

解析对于任意的x∈R,x2+x+1=(x+2)2+4>0恒成立. 3.给出四个命题:①末位数是偶数的整数能被2整除;②有的菱形是正方形;③存在实数x,x>0;④对于任意实数x,2x+1是奇数.下列说法正确的是() A.四个命题都是真命题 B.①②是全称命题 C.②③是特称命题

D.四个命题中有两个假命题 答案C

解析①④为全称命题;②③为特称命题;①②③为真命题;④为假命题.

4.下列全称命题中真命题的个数为() ①负数没有对数;

②对任意的实数a,b,都有a2+b2≥2ab; ③二次函数f(x)=x2-ax-1与x轴恒有交点; ④任意x∈R,y∈R,都有x2+|y|>0. A.1B.2C.3D.4

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答案C

解析①②③为真命题.

5.下列全称命题为真命题的是() A.所有的素数是奇数 B.任意x∈R,x2+3≥3 C.任意x∈R,2x-1=0 D.所有的平行向量都相等 答案B

6.下列命题中,真命题是________. ①存在

πx0∈0,2,sinx0+cosx0≥2; 

②任意x∈(3,+∞),x2>2x+1;

③存在m∈R,使函数f(x)=x2+mx(x∈R)是偶函数; ④任意

π

x∈2,π,tanx>sinx.



答案②③ 解析对于①, 任意

π

x∈0,2,sinx+cosx=



π

2sinx+4≤



2,

∴此命题为假命题;

对于②,当x∈(3,+∞)时,x2-2x-1=(x-1)2-2>0, ∴此命题为真命题;

对于③,当m=0时,f(x)=x2为偶函数,

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∴此命题为真命题; 对于④,当

πx∈2,π时,tanx<0∴此命题为假命题.

7.判断下列命题是否为全称命题或特称命题,并判断其真假. (1)存在一条直线,其斜率不存在;

(2)对所有的实数a,b,方程ax+b=0都有唯一解; 1

(3)存在实数x0,使得=2.

x20-x0+1解(1)是特称命题,是真命题. (2)是全称命题,是假命题. (3)是特称命题,是假命题. 二、能力提升

8.对任意x>3,x>a恒成立,则实数a的取值范围是________. 答案(-∞,3]

解析对任意x>3,x>a恒成立,即大于3的数恒大于a,∴a≤3. 9.给出下列四个命题:

①a⊥b⇔a·b=0;②矩形都不是梯形; ③存在x,y∈R,x2+y2≤1;

④任意互相垂直的两条直线的斜率之积等于-1. 其中全称命题是________.

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答案①②④

解析①②省略了量词“所有的”,④含有量词“任意”.

10.四个命题:①任意x∈R,x2-3x+2>0恒成立;②存在x∈Q,x2=2;③存在x∈R,x2+1=0;④任意x∈R,4x2>2x-1+3x2.其中真命题的个数为________. 答案0

解析x2-3x+2>0,Δ=(-3)2-4×2>0, ∵当x>2或x<1时,x2-3x+2>0才成立, ∴①为假命题.

当且仅当x=±2时,x2=2, ∴不存在x∈Q,使得x2=2, ∴②为假命题,

对任意x∈R,x2+1≠0, ∴③为假命题,

4x2-(2x-1+3x2)=x2-2x+1=(x-1)2≥0, 即当x=1时,4x2=2x-1+3x2成立, ∴④为假命题.

∴①②③④均为假命题. 11.判断下列命题的真假: (1)对任意x∈R,|x|>0;

(2)对任意a∈R,函数y=logax是单调函数;

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(3)对任意x∈R,x2>-1; (4)存在a∈{向量},使a·b=0.

解(1)由于0∈R,当x=0时,|x|>0不成立,因此命题“对任意x∈R,|x|>0”是假命题.

(2)由于1∈R,当a=1时,y=logax无意义,因此命题“对任意a∈R,函数y=logax是单调函数”是假命题. (3)由于对任意x∈R,都有x2≥0,因而有x2>-1. 因此命题“对任意x∈R,x2>-1”是真命题.

(4)由于0∈{向量},当a=0时,能使a·b=0,因此命题“存在a∈{向量},使a·b=0”是真命题. 12.已知函数f(x)=x2-2x+5.

(1)是否存在实数m,使不等式m+f(x)>0对于任意x∈R恒成立?并说明理由;

(2)若存在实数x,使不等式m-f(x)>0成立,求实数m的取值范围.

解(1)不等式m+f(x)>0可化为m>-f(x),即m>-x2+2x-5=-(x-1)2-4.要使m>-(x-1)2-4对于任意x∈R恒成立,只需m>-4即可.故存在实数m使不等式m+f(x)>0对于任意x∈R恒成立,此时m>-4.

(2)不等式m-f(x)>0可化为m>f(x). 若存在实数x使不等式m>f(x)成立,

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只需m>f(x)min. 又f(x)=(x-1)2+4, 所以f(x)min=4,所以m>4.

故所求实数m的取值范围是(4,+∞). 三、探究与拓展

13.若任意x∈R,函数f(x)=mx2+x-m-a的图像和x轴恒有公共点,求实数a的取值范围.

解①当m=0时,f(x)=x-a与x轴恒相交,所以a∈R;

②当m≠0时,二次函数f(x)=mx2+x-m-a的图像和x轴恒有公共点的充要条件是Δ=1+4m(m+a)≥0恒成立,即4m2+4am+1≥0恒成立.

又4m2+4am+1≥0是一个关于m的二次不等式,恒成立的充要条件是Δ=(4a)2-16≤0,解得-1≤a≤1. 综上所述,当m=0时,a∈R; 当m≠0时,a∈[-1,1].

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