湘教版(2019)高中数学必修第一册 1.2.3 全称量词和存在量词学案(word含答案)

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湘教版(2019)高中数学必修第一册 1.2.3 全称量词和存在量词学案(word含答案)

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1.2.3 全称量词和存在量词
最新课程标准 学科核心素养
1.通过已知的数学实例,理解全称量词与存在量词的意义. 2.能正确使用存在量词对全称命题进行否定. 3.能正确使用全称量词对特称命题进行否定. 1.理解全称命题与特称命题的概念,并能用数学符号表示.(数学抽象) 2.能判断全称命题与特称命题的真假.(逻辑推理) 3.能对含有一个量词的全称命题或特称命题进行否定.(逻辑推理) 4.能利用命题或它的否定求参数.(逻辑推理、数学运算)
第1课时 含有量词的命题
教材要点
要点一 全称量词和全称命题
全称量词 __________、__________、__________、__________
符号
全称命题 含有____________的命题
形式 “对M中任一个元素x,有p(x)成立”,可用符号简记为“________________”
要点二 存在量词和特称命题
存在量词 __________、__________、__________、__________
符号表示
特称命题 含有____________的命题
形式 “存在M的某个元素x,使p(x)成立”,可用符号简记为“________________”
状元随笔 全称命题与特称命题的区别
(1)全称命题中的全称量词表明给定范围内所有对象都具有某一性质,无一例外,强调“整体、全部”.
(2)特称命题中的存在量词则表明给定范围内的对象有例外,强调“个别、部分”.
基础自测
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)全称命题是陈述某集合中所有元素都具有某种性质的命题.(  )
(2)特称命题是陈述某集合中存在一个或部分元素具有某种性质的命题.(  )
(3)在全称命题和特称命题中,量词都可省略.(  )
(4)全称命题“自然数都是正整数”是真命题.(  )
2.下列全称命题为真命题的是(  )
A.所有的质数是奇数
B. x∈R,x2+1≥1
C.对每一个无理数x,x2也是无理数
D.所有的能被5整除的整数,其末位数字都是5
3.下列命题中的假命题是(  )
A. x∈R,|x|≥0
B. x∈N*,(x-1)2>0
C. x∈R,x+2 019<1
D. x∈R,2x>2
4.下列命题中,是全称命题的是____________;是特称命题的是____________.
①正方形的四条边相等;②有两个角相等的三角形是等腰三角形;③正数的平方根不等于0;④至少有一个正整数是偶数.
题型1 全称命题及其真假判断
例1 判断下列命题哪些是全称命题,并判断其真假.
(1)对任意x∈R,x2>0;
(2)有些无理数的平方也是无理数;
(3)对顶角相等;
(4)对任意x∈{x|x>-1},使3x+4>0.
方法归纳
1.判断全称命题的关键有两点:一是是否具有命题所要求的量词或形式;二是根据命题的含义判断指的是不是全体.
2.要判断全称命题“ x∈M,p(x)”为真,需要对集合M每个元素x,证明p(x)成立.
3.要判断全称命题“ x∈M,p(x)”为假,只需在M中找到一个x0,使p(x0)不成立,即“举反例”.
跟踪训练1 用量词符号“ ”表示下列命题,并判断其真假.
(1)实数都能写成小数形式;
(2)平行四边形的对角线互相平分.
题型2 特称命题及其真假判断
例2 判断下列命题哪些是特称命题,并判断其真假.
(1)存在x=1,使方程x2+x-2=0;
(2)凸多边形的外角和等于360°;
(3)有一个实数x,使=0;
(4)至少有一个集合A,满足A?{1,2,3}.
方法归纳
1.命题中含有存在量词,则该命题是特称命题.
2.有些命题虽然没有写出存在量词,但其具备 “有些”“有一个”等含义,这样的命题都是特称命题.
3.要判断特称命题“ x∈M,p(x)”为真,只需在M中找到一个x0,使p(x0)成立,即“找特例”.
4.要判断特称命题“ x∈M,p(x)”为假,需要对集合M中每个元素x,证明p(x)都不成立.
跟踪训练2 以下四个命题既是特称命题又是真命题的是(  )
A.锐角三角形的内角是锐角或钝角
B.至少有一个实数x,使x2≤0
C.两个无理数的和必是无理数
D.存在一个负数x,使>2
题型3 根据含有量词的命题的真假求参数的取值范围
例3 (1)已知集合A={x|1≤x≤2},若命题“ x∈A,一次函数y=x+m的图象在x轴上方”是真命题,则实数m的取值范围是________.
(2)若命题“ x∈R,使得方程ax2+2x-1=0成立”是真命题,求实数a的取值范围.
变式探究 若命题“ x∈R,使得方程“x2+2x+2=m”,求实数m的取值范围.
方法归纳
利用含量词的命题的真假求参数的取值范围
(1)含参数的全称命题为真时,常与不等式恒成立有关,可根据有关代数恒等式(如x2≥0),确定参数的取值范围.
(2)含参数的特称命题为真时,常转化为方程或不等式有解问题来处理,可借助根的判别式等知识解决.
跟踪训练3 (1)已知命题p:“ x∈R,mx2≥0”是真命题,则实数m的取值范围是____________.
(2)若“存在x∈{x|3≤x≤5},x≥m”是真命题,则实数m的取值范围是____________.
课堂十分钟
1.(多选)下列四个命题中是全称命题的有(  )
A.y= xy=1
B.矩形都不是梯形
C. x,y∈R,x2+y2≤1
D.等腰三角形的底边的高线、中线重合
2.下列四个命题中为真命题的是(  )
A. x∈R,x2-2x+2>0恒成立
B.x∈Q,x2=2
C. x∈R,x2+1=0
D. x∈R,4x2>2x-1+3x2
3.命题“存在实数x,使得2x大于3x”用符号语言可表示为________.
4.“任意一个不大于0的数的立方不大于0”用“ ”或“ ”符号表示为________________.
5.命题:3mx2+mx+1>0恒成立是真命题,求实数m的取值范围.
1.2.3 全称量词和存在量词
第1课时 含有量词的命题
新知初探·课前预习
要点一
所有 任意 每一个 任给 全称量词  x∈M,p(x)
要点二
存在某个 至少有一个 有些 有的 存在量词  x∈M,p(x)
[基础自测]
1.答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.解析:A中,2是质数,但2不是奇数,A不正确;B中,∵x2≥0,∴x2+1≥1,B正确;C中,x=是无理数,x2=2是有理数,C不正确;D中,个位数是0的整数能被5整除,D不正确.故选B.
答案:B
3.解析:当x=1时,(x-1)2=0,所以B项为假命题.故选B.
答案:B
4.解析:①可表述为“每一个正方形的四条边都相等”,是全称命题;②是全称命题,即“凡是有两个角相等的三角形都是等腰三角形”;③可表述为“所有正数的平方根都不等于0”,是全称命题;④是特称命题.
答案:①②③ ④
题型探究·课堂解透
例1 解析:(1)(3)(4)是全称命题,(1)是假命题,∵x=0时,x2=0.(3)是真命题.(4)是真命题.
跟踪训练1 解析:(1) x∈R,x能写成小数形式,因为无理数不能写成小数形式,所以该命题是假命题.
(2) x∈{x|x是平形四边形},x的对角线互相平分,由平行四边形的性质可知此命题是真命题.
例2 解析:(1)(3)(4)是特称命题,(1)是真命题,(3)是假命题,(4)是真命题.
跟踪训练2 解析:A中,锐角三角形中的内角都是锐角,A为假命题;B中,是特称命题,当x=0时,x2=0成立,B为真命题;C中,因为+(-)=0,所以C为假命题;D中,对于任何一个负数x,都有<0,所以D为假命题.故选B.
答案:B
例3 解析:(1)当1≤x≤2时,1+m≤x+m≤2+m,因为一次函数y=x+m的图象在x轴上方,所以1+m>0,即m>-1,所以实数m的取值范围是{m|m>-1}.
(2)由题意得,关于x的方程ax2+2x-1=0有实数根,当a=0时,方程为2x-1=0,显然有实数根,满足题意;当a≠0时,Δ=4+4a≥0,解得a≥-1,且a≠0.综上知,实数a的取值范围是{a|a≥-1}.
答案:(1){m|m>-1} (2)见解析
变式探究 解析:依题意,方程x2+2x+2-m=0有实数解,所以Δ=4-4(2-m)≥0,解得m≥1.
跟踪训练3 解析:(1)当x∈R时,x2≥0,若“ x∈R,mx2≥0”是真命题,则有m≥0.
(2)当m≤5时,“存在x∈{x|3≤x≤5},x≥m”是真命题.
答案:(1)m≥0 (2)m≤5
[课堂十分钟]
1.解析:ABD是全称命题,C是特称命题.
答案:ABD
2.解析: A中x2-2x+2=(x-1)2+1>0,故A为真命题;B中因为x=±时,x2=2,而±为无理数,故B为假命题;C中因为x2+1>0(x∈R)恒成立,故C为假命题;D中原不等式可化为x2-2x+1>0,即(x-1)2>0,当x=1时(x-1)2=0,故D为假命题.
答案:A
3.解析:命题“存在实数x,使得2x大于3x”用符号语言可表示为: x∈R,2x>3x.
答案: x∈R,2x>3x
4.解析:命题“任意一个不大于0的数的立方不大于0”,表示只要小于等于0的数,它的立方就小于等于0,用“ ”符号可以表示为 x≤0,x3≤0.
答案: x≤0,x3≤0
5.解析:“3mx2+mx+1>0恒成立”是真命题,需对m进行分类讨论.
当m=0时,1>0恒成立,所以m=0满足题意;
当m>0,且Δ=m2-12m<0,
即00恒成立,
所以0综上所述,实数m的取值范围是0≤m<12.第2课时 含量词命题的否定
教材要点
要点 含量词命题的否定
命题的类型 全称命题 特称命题
命题的符号表示 p: x∈I,p(x) p: x∈I,p(x)
命题的否定 的符号表示 p:________________ p:________________
命题的否定 的类型 特称命题 全称命题
状元随笔 特称命题的否定,一般是在存在量词前加“不”或者把存在量词改为全称量词的同时对判断词进行否定,特称命题的否定是全称命题;全称命题的否定,一般是在全称量词前加上“并非”,或把全称量词改为存在量词的同时对判断词进行否定,全称命题的否定是特称命题.
基础自测
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)用自然语言描述的全称命题的否定形式是唯一的.(  )
(2)命题 p的否定是p.(  )
(3) x∈M,p(x)与 x∈M, p(x)的真假性相反.(  )
(4)对全称命题或特称命题进行否定时,量词不需要变,只否定结论即可.(  )
2.命题: n∈N,n2>3n+5,则该命题的否定为(  )
A. n∈N,n2>3n+5 B. n∈N,n2≤3n+5
C. n∈N,n2≤3n+5 D. n∈N,n2<3n+5
3.已知命题p: x∈R,x2-x+1>0,则 p(  )
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
4.命题“有些三角形的三条中线相等”的否定是________________________.
题型1 全称命题的否定
例1 (1)命题“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定为(  )
A.对任意x∈R,都有x2<0
B.不存在x∈R,使得x2<0
C.存在x∈R,使得x2≥0
D.存在x∈R,使得x2<0
(2)写出下列全称命题的否定:
①任何一个平行四边形的对边都平行.
② a∈R,方程x2+ax+2=0有实数根.
③ a,b∈R,方程ax=b都有唯一解.
④可以被5整除的整数,末位是0.
方法归纳
全称命题的否定的两个关注点
(1)写出全称命题的否定的关键是找出全称命题的全称量词和结论,把全称量词改为存在量词,结论变为否定的形式就得到命题的否定.
(2)有些全称命题省略了量词,在这种情况下,千万不要将否定写成“是”或“不是”.
跟踪训练1 (1)设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p: x∈A,2x∈B,则(  )
A. p: x∈A,2x∈B    B. p: x A,2x∈B
C. p: x∈A,2x B D. p: x A,2x B
(2)命题“ x>0,>0”的否定是(  )
A. x>0,≤0 B. x>0,0≤x≤1
C. x>0,≤0 D. x<0,0≤x≤1
题型2 特称命题的否定
例2 (1)命题p: x>0,x+=2,则 p为(  )
A. x>0,x+=2 B. x>0,x+≠2
C. x≤0,x+=2 D. x≤0,x+≠2
(2)写出下列特称命题的否定,并判断其真假.
①p:存在x∈R,2x+1≥0.
②q:存在x∈R,x2-x+<0.
③r:有些分数不是有理数.
方法归纳
特称命题否定的方法及关注点
(1)方法:与全称命题的否定的写法类似,要写出特称命题的否定,先确定它的存在量词,再确定结论,然后把存在量词改写为全称量词,对结论作出否定就得到特称命题的否定.
(2)关注点:注意对不同的存在量词的否定的写法,例如,“存在”的否定是“任意的”,“有一个”的否定是“所有的”或“任意一个”等.
跟踪训练2 (1)命题“ x∈ RQ,x3∈Q”的否定是(  )
A. x∈ RQ,x3 Q
B. x RQ,x3∈Q
C. x RQ,x3 Q
D. x∈ RQ,x3 Q
(2)写出下列特称命题的否定,并判断真假:
① x,y∈Z,3x-4y=20.
②在实数范围内,有些一元二次方程无解.
题型3 根据全称命题、特称命题的否定求参数
例3 已知命题p: x∈R,ax2+2x+1≠0,q: x∈R,ax2+ax+1≤0.
(1)若 p为真命题,求实数a的取值范围;
(2)若 q为真命题,求实数a的取值范围.
变式探究 本例条件不变,若 p与 q同时为真命题,求实数a的取值范围.
方法归纳
根据命题真假求参数的范围的两个关注点
(1)命题和它的否定的真假性只能一真一假,解决问题时可以相互转化.
(2)求参数范围问题,通常根据有关全称命题和特称命题的意义列不等式求范围.
跟踪训练3 已知命题p: x∈{x|-3≤x≤2},都有x∈{x|a-4≤x≤a+5},且 p是假命题,求实数a的取值范围.
易错辨析 对含量词的命题否定不准确致误
例4 命题“ x<1,<1”的否定是________.
解析:特称命题的否定是全称命题,否定时,既改量词,又否结论,∴原命题的否定是 x<1,0≤x≤1.
答案: x<1,0≤x≤1
易错警示
易错原因 纠错心得
易出现的错误是:①改量词的同时错改范围,即写成 x≥1;②“<1”的否定写成“>1”,忽略“<1”的否定是“0≤x≤1”. 牢记命题的否定与原命题的真假性相反,可以以此来检验命题的否定是否正确.
课堂十分钟
1.命题:“ x≥0,x3+x≥0”的否定是(  )
A. x<0,x3+x<0 B. x<0,x3+x≥0
C. x≥0,x3+x<0 D. x≥0,x3+x≥0
2.命题p:“有些三角形是等腰三角形”的否定是(  )
A.有些三角形不是等腰三角形
B.所有三角形是等边三角形
C.所有三角形不是等腰三角形
D.所有三角形是等腰三角形
3.下列四个命题中,真命题是(  )
A. x∈R,x+≥2
B. x∈R,x2-x>5
C. x∈R,|x+1|<0
D. x∈R,|x+1|>0
4.命题p: x∈R,x2+3x+2<0,则命题p的否定为________.
5.已知命题“ x∈R,2x2+3x+a≤0”是假命题,求实数a的取值范围.
生活中的命题及逻辑推理问题
例1 除夕夜,万家团圆之时,中国人民解放军陆、海、空三军医疗队驰援武汉.“在疫情面前,我们中国人民解放军誓死不退!不获胜利决不收兵!”这里“获取胜利”是“收兵”的(  )
A.充分条件
B.必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:由题意可得,“获取胜利”是“收兵”的必要条件.
答案:B
例2 设S是由任意n(n≥5)个人组成的集合,如果S中任意4个人当中都至少有1个人认识其余3个人(本题中的认识是相互的,即不存在甲认识乙而乙不认识甲的情况),那么下面的判断中正确的是(  )
A.S中没有人认识S中所有的人
B.S中至少有1人认识S中所有的人
C.S中至多有2人认识不全S中所有的人
D.S中至多有2人认识S中所有的人
解析:如果S中所有人都相互认识,显然这样的S符合题目条件,从而A,D都是错误的;又设a,b,c是S中的三个人,a,b,c三人间相互不认识,而除a,b,c之外其他(n-3)个人认识所有的人,显然这样的集合符合要求,故C是错误的.若集合S中任何两个人不都互相认识,则不妨设甲、乙互相不认识.任取另外两个人,设为丙、丁.依题意知,甲、乙、丙、丁这四个人必有一个人认识其余3个人,显然,这个人不可能是甲,也不可能是乙,不妨设为丙,则丙认识丁(当然也认识甲和乙).再在剩下的人中另取一个人戊,并考虑甲、乙、丙、戊,依题意知丙与戊也必相互认识,从而可知丙认识S中所有的人,故B是正确的.
答案:B
例3 运动会上,甲、乙、丙三名同学各获得一枚奖牌,其中1人得金牌、1人得银牌、1人得铜牌.王老师曾猜测“甲得金牌、乙不得金牌、丙不得铜牌”,结果王老师只猜对了一人,那么甲、乙、丙分别获得______、______、______牌.
解析:先设王老师猜对的是“甲得金牌”,则“乙不得金牌”是错的,故乙也得金牌,产生矛盾.再设“乙不得金牌”是对的,则“甲得金牌”是错的,故甲也不得金牌,只有丙得金牌,而“丙不得铜牌”是错的,故丙得铜牌,产生矛盾.故猜对的是“丙不得铜牌”,此时甲、乙、丙分别得铜、金、银牌.
答案:铜 金 银
例4 住同一房间的四名女生A,B,C,D,在某天下午课外活动时间中,有一人在看书,有一人在梳头发,有一人在听音乐,另外一人在修剪指甲,每个人都做着不一样的事情,有以下五个命题:
(1)A不在修剪指甲,也不在看书;
(2)B不在听音乐,也不在修剪指甲;
(3)若C在修剪指甲,则A在听音乐;
(4)D不在看书,也不在修剪指甲;
(5)C不在看书,也不在听音乐.
若上面的命题都是真命题,问:她们各自在干什么?
解析:由以上五个命题都是真命题,我们可以列表如下:
A B C D
修剪指甲 不在做 不在做 不在做
看书 不在做 不在做 不在做
梳头发
听音乐 不在做 不在做
由表格看出,C在修剪指甲,B在看书,又由命题(3)可知A在听音乐,最后推出D在梳头发.
答案:见解析
例5 主人邀请张三、李四、王五三个人吃饭,时间到了,只有张三、李四准时赴约,王五打电话说:“临时有急事,不能去了,”主人听了,随口说了句:“该来的没有来.”张三听了脸色一沉,起来一声不吭地走了.主人愣了片刻,又道了句:“不该走的又走了.”李四听了大怒,拂袖而去.请你用逻辑学原理解释二人离去的原因.
解析:张三走的原因是:“该来的没有来”的等价命题是“来了不该来的”,张三觉得自己是不该来的.李四走的原因是:“不该走的又走了”的等价命题是“没走的应该走”,李四觉得自己是应该走的.
答案:见解析
第2课时 含量词命题的否定
新知初探·课前预习
要点
x∈I, p(x)  x∈I, p(x)
[基础自测]
1.答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.解析:否定为: n∈N,n2≤3n+5.故选B.
答案:B
3.解析: p: x∈R,x2-x+1≤0.故选A.
答案:A
4.解析:特称命题的否定为全称命题,故命题的否定为:“所有三角形的三条中线都不相等.”
答案:所有三角形的三条中线都不相等
题型探究·课堂解透
例1 解析:(1)全称命题的否定是特称命题.“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定为“存在x∈R,使得x2<0”.故选D.
(2)①存在一个平行四边形,它的对边不都平行.
② a∈R,方程x2+ax+2=0没有实数根.
③ a,b∈R,使方程ax=b的解不唯一或不存在.
④存在被5整除的整数,末位不是0.
答案:(1)D (2)见解析
跟踪训练1 解析:(1)全称命题的否定是特称命题,将“ ”改为“ ”,“2x∈B”否定为“2x B”,即 p: x∈A,2x B.故选C.
(2)∵>0,∴x<0或x>1,∴命题“ x>0,>0”的否定是“ x>0,0≤x≤1”.故选B.
答案:(1)C (2)B
例2 解析:(1)特称命题的否定是全称命题,“ x>0,x+=2”的否定为“ x>0,x+≠2”.故选B.
(2)①任意x∈R,2x+1<0,为假命题.②任意x∈R,x2-x+≥0,因为x2-x+=≥0,所以是真命题.③一切分数都是有理数,是真命题.
答案:(1)B (2)见解析
跟踪训练2 解析:(1)“ x∈ RQ,x3∈Q”的否定是“ x∈ RQ,x3 Q”.故选D.
(2)①该命题的否定: x,y∈Z,3x-4y≠20,当x=4,y=-2时,3x-4y=20.因此这是一个假命题.②该命题的否定:在实数范围内,所有的一元二次方程都有解,这是一个假命题.
答案:(1)D (2)见解析
例3 解析:(1)因为命题p: x∈R,ax2+2x+1≠0,所以 p: x∈R,ax2+2x+1=0.
因为 p为真命题,
所以a=0,或
解得a=0,或a≤1且a≠0,所以a≤1,
即实数a的取值范围为{a|a≤1}.
(2)因为命题q: x∈R,ax2+ax+1≤0.
所以 q: x∈R,ax2+ax+1>0.
因为 q为真命题,
所以a=0,或
解得a=0,或0即实数a的取值范围为{a|0≤a<4}.
变式探究 解析:由本例解题过程可知{a|a≤1}≤a<4}={a|0≤a≤1},即实数a的取值范围为{a|0≤a≤1}.
跟踪训练3 解析: p是假命题即p是真命题.
即 x∈{x|-3≤x≤2},x∈{x|a-4≤x≤a+5}成立,
所以解得-3≤a≤1,
所以实数a的取值范围为-3≤a≤1.
[课堂十分钟]
1.解析:命题“ x≥0,x3+x≥0”为全称命题,该命题的否定为“ x≥0,x3+x<0”.故选C.
答案:C
2.解析:在写命题的否定时,一是更换量词,二是否定结论.更换量词:“有些”改为“所有”,否定结论:“是等腰三角形”改为“不是等腰三角形”,故否定为“所有三角形不是等腰三角形”.故选C.
答案:C
3.解析:选项A,当x<0时,x+≥2不成立,所以A错;选项C,绝对值恒大于等于0,故C错;选项D,当x=-1时,|x+1|=0,所以D错.故选B.
答案:B
4.解析:命题p是特称命题,根据特称命题的否定是改量词,否结论,则是 x∈R,x2+3x+2≥0.
答案: x∈R,x2+3x+2≥0
5.解析:因为命题“ x∈R,2x2+3x+a≤0”是假命题,所以其否定“ x∈R,2x2+3x+a>0”是真命题,等价于方程2x2+3x+a=0无实根,所以Δ=32-4×2×a<0,解得a>.故实数a的取值范围是a>.

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