2019-2020版数学新设计同步人教A版选修2-1讲义:第一章 常用逻辑用语 1.4(1.4.1~1.4.2) Word版含答案 联系客服

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§1.4 全称量词与存在量词

1.4.1 全称量词 1.4.2 存在量词

学习目标 1.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含义,熟悉常见的全称量词和存在量词.2.了解含有量词的全称命题和特称命题的含义,并能用数学符号表示含有量词的命题及判断其命题的真假性.

知识点1 全称量词和全称命题

(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“?”表示.

(2)全称命题:含有全称量词的命题叫做全称命题.全称命题“对M中任意一个x,有p(x)成立”可用符号简记为?x∈M,p(x),读作“对任意x属于M,有p(x)成立”. 【预习评价】

思考 全称命题中的“x,M与p(x)”表达的含义分别是什么?

提示 元素x可以表示实数、方程、函数、不等式,也可以表示几何图形,相应的集合M是这些元素的某一特定的范围.p(x)表示集合M的所有元素满足的性质.如“任意一个自然数都不小于0”,可以表示为“?x∈N,x≥0”. 知识点2 存在量词与特称命题

(1)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“?”表示.

(2)特称命题:含有存在量词的命题叫做特称命题.特称命题“存在M中的元素x0,使p(x0)成立”可用符号简记为?x0∈M,p(x0),读作“存在M中的元素x0,使p(x0)

成立”.

【预习评价】 (正确的打“√”,错误的打“×”) (1)“有些三角形中三个内角相等”是特称命题.( ) (2)在全称命题和特称命题中,量词都可以省略.( )

2

(3)特称命题“?x0∈R,x0<0”是真命题.( )

提示 (1)命题中含有存在量词“有些”,所以是特称命题,故(1)正确. (2)在特称命题中,量词不能省略,有些全称命题的量词可以省略,即(2)错误. (3)因为?x∈R,x2≥0,所以命题“?x0∈R,x20<0”是假命题,即(3)错误. 答案 (1)√ (2)× (3)×

题型一 全称量词与全称命题

【例1】 试判断下列全称命题的真假: (1)?x∈R,x2+2>0; (2)?x∈N,x4≥1;

(3)对任意角α,都有sin2α+cos2α=1.

解 (1)由于?x∈R,都有x2≥0,因而有x2+2≥2>0,即x2+2>0,所以命题“?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“?x∈N,x4≥1”是假命题. (3)由于?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.

规律方法 判定全称命题的真假的方法:定义法:对给定的集合的每一个元素x,p(x)都为真,则全称命题为真;代入法:在给定的集合内找出一个x0,使p(x0)为假,则全称命题为假.

【训练1】 试判断下列全称命题的真假:

(1)?x∈R,x2+1≥2; (2)任何一条直线都有斜率; (3)每个指数函数都是单调函数.

解 (1)由于0∈R,当x=0时,x2+1≥2不成立,所以“?x∈R,x2+1≥2”是假命题.

π

(2)当直线的倾斜角为2时,斜率不存在,所以“任何一条直线都有斜率”是假命题.

(3)无论底数a>1或是0

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

解 (1)∵-1∈Z,且(-1)3=-1<1,

3

∴“?x0∈Z,x0<1”是真命题.

(2)真命题,如梯形.

π

(3)真命题,当α=2时,tan α无意义. π

(4)∵当x∈R时,cos x∈[-1,1],而>1,

2

π

∴不存在x0∈R,使cos x0=2,

π

∴“?x0∈R,cos x0=2”是假命题.

规律方法 判定特称命题真假的方法:代入法:在给定的集合中找到一个元素x,使命题p(x)为真,则特称命题为真,否则命题为假.

【训练2】 试判断下列特称命题的真假:

2

(1)?x0∈Q,x0=3;

2(2)?x0,y0为正实数,使x20+y0=0;

(3)?x0∈R,tan x0=1; (4)?x0∈R,lg x0=0.

解 (1)由于使x2=3成立的数只有±3,而它们都不是有理数,因此没有任何一个有理数的平方能等于3,

2所以命题“?x0∈Q,x0=3”为假命题.

222(2)因为x0>0,y0>0,所以x0+y20>0,所以“?x0,y0为正实数,使x0+y0=0”为

假命题.

ππ

(3)当x0=4时,tan 4=1,所以“?x0∈R,tan x0=1”为真命题. (4)当x0=1时,lg 1=0,所以“?x0∈R,lg x0=0”为真命题.

考查方向 题型三 全称命题、特称命题的应用 方向1 根据特称命题的真假求参数的取值范围

2

【例3-1】 若命题p:存在x0∈R,使ax0+2x0+a<0,求实数a的取值范围. 2解 由ax0+2x0+a<0,得a(x20+1)<-2x0, 2∵x0+1>0,

∴a<-

1,

x0+x

0

1

当x0>0时,x0+x≥2,

0

2

∴0>-

1≥-1, x0+x

0

1

当x0<0时,x0+x≤-2,

0

2

∴0<-

1≤1, x0+x

0

x20+1

2x0=-2