(共36张PPT)
1.2.1 命题与量词命题与量词 全称量词命题与存在量词命题的否定
新课程标准解读 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 数学抽象
2.能正确使用存在量词对全称量词命题进行否定 数学抽象
3.能正确使用全称量词对存在量词命题进行否定 数学抽象
“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》诗.
[问题] (1)在这4句诗中,哪几句是疑问句?哪几句是陈述句?
(2)疑问句、祈使句、感叹句能否作为命题?
知识点一 命题
1.命题:可供真假判断的陈述语句.
2.真命题:判断为真的语句.
3.假命题:判断为假的语句.
1.下列语句是命题的有________(填序号).
①是有理数.
②3x2≤5.
③梯形是不是平面图形呢?
④一个数的算术平方根一定是负数.
解析:①“是有理数”是陈述句,并且它是假的,所以它是命题.
②因为无法判断“3x2≤5”的真假,所以它不是命题.
③“梯形是不是平面图形呢?”是疑问句,所以它不是命题.
④“一个数的算术平方根一定是负数”是陈述句,并且它是假的,所以它是命题.
答案:①④
2.下列命题中,________是真命题,________是假命题.
(1)正方形既是矩形又是菱形;
(2)当x=4时,2x+1<0;
(3)若x=3或x=7,则(x-3)(x-7)=0;
(4)一个正整数不是素数就是合数;
(5)若x+y和xy都是有理数,则x,y都是有理数;
(6)若x∈N,则x2+4x+7>0.
解析:(1)是真命题,由正方形的定义知,正方形既是矩形又是菱形.
(2)是假命题,x=4不满足2x+1<0.
(3)是真命题,x=3或x=7能得到(x-3)·(x-7)=0.
(4)是假命题.由于整数1既不是素数,也不是合数,所以它是假命题.
(5)是假命题.+(-)和·(-)都是有理数,但,-都是无理数,所以它是假命题.
(6)是真命题,因为当x∈N时,x2+4x+7>0恒成立,所以是真命题.
答案:(1)(3)(6) (2)(4)(5)
知识点二 全称量词与存在量词
全称量词 存在量词
量词 任意、所有、每一个 存在、有、至少有一个
符号
命题 含有全称量词的命题叫做全称量词命题 含有存在量词的命题叫做存在量词命题
命题形式 “对集合M中任意一个元素x,有r(x)成立”,可用符号简记为“ x∈M,r(x)” “存在集合M中的一个元素x,使 s(x)成立”,可用符号简记为“ x∈M,s(x)”
1.下列命题是全称量词命题的是________(填序号).
①每个四边形的内角和都是360°;
②任何实数都有算术平方根;
③ x∈Z,2x+1是整数;
④存在一个x∈R,使2x+1=3.
答案:①②③
2.下列语句是存在量词命题的是________(填序号).
①任意一个自然数都是正整数;
②存在整数n,使n能被11整除;
③若3x-7=0,则x=;
④有些函数为奇函数.
答案:②④
3.将命题“x2+y2≥2xy”改写为全称量词命题为________.
解析:命题“x2+y2≥2xy”是指对任意x,y∈R,都有x2+y2≥2xy成立,故命题“x2+y2≥2xy”改写成全称量词命题为:对任意x,y∈R,都有x2+y2≥2xy成立.
答案:对任意x,y∈R,都有x2+y2≥2xy成立
知识点三 全称量词命题与存在量词命题的否定
q 綈q 结论
全称量词命题 x∈M,γ(x) x∈M,綈γ(x) 全称量词命题的否定是存在量词命题
存在量词命题 x∈M,s(x) x∈M,綈s(x) 存在量词命题的否定是全称量词命题
1.命题“对于任意的x∈R,x3-x2+1≤0”的否定是________.
答案: x∈R,x3-x2+1>0
2.若命题p: x>0,x2-3x+2>0,则命题p的否定为________.
答案: x>0,x2-3x+2≤0
全称量词命题与存在量词命题的判断
[例1] 判断下列语句是全称量词命题,还是存在量词命题:
(1)凸多边形的外角和等于360°;
(2)矩形的对角线不相等;
(3)若一个四边形是菱形,则这个四边形的对角线互相垂直;
(4)有些实数a,b能使|a-b|=|a|+|b|;
(5)方程3x-2y=10有整数解.
[解] (1)可以改为所有的凸多边形的外角和等于360°,故为全称量词命题.
(2)可以改为所有矩形的对角线不相等,故为全称量词命题.
(3)若一个四边形是菱形,也就是所有的菱形,故为全称量词命题.
(4)含存在量词“有些”,故为存在量词命题.
(5)可改写为:存在一对整数x,y,使3x-2y=10成立,故为存在量词命题.
判断一个语句是全称量词命题还是存在量词命题的思路
[注意] 全称量词命题可能省略全称量词,存在量词命题的存在量词一般不能省略.
[跟踪训练]
1.给出下列命题:
①存在实数x>1,使x2>1;
②全等的三角形必相似;
③有些相似三角形全等;
④至少有一个实数a,使ax2-ax+1=0的根为负数.
其中存在量词命题的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选C ①③④为存在量词命题,②为全称量词命题,故选C.
2.用量词符号“ ”或“ ”表述下列命题:
(1)当x为有理数时,x2+x+1也是有理数;
(2)对所有实数a,b,方程ax+b=0恰有一个解;
(3)有些整数既能被2整除,又能被3整除.
解:(1) x∈Q,x2+x+1是有理数.
(2) a,b∈R,方程ax+b=0恰有一解.
(3) x∈Z,x既能被2整除,又能被3整除.
全称量词命题、存在量词命题的真假判断
[例2] (链接教科书第25页例)判断下列命题的真假:
(1) x∈Z,x3<1;
(2)存在一个四边形不是平行四边形;
(3)在平面直角坐标系中,任意有序实数对(x,y)都对应一点P;
(4) x∈N,x2>0.
[解] (1)因为-1∈Z,且(-1)3=-1<1,所以“ x∈Z,x3<1”是真命题.
(2)真命题,如梯形.
(3)由有序实数对与平面直角坐标系中的点的对应关系知,它是真命题.
(4)因为0∈N,02=0,所以命题“ x∈N,x2>0”是假命题.
全称量词命题与存在量词命题的真假判断的技巧
(1)要判定一个全称量词命题是真命题,必须对限定集合M中的每个元素x验证p(x)成立;但要判定全称量词命题是假命题,只要能举出集合M中的一个x,使得p(x)不成立即可;
(2)要判定一个存在量词命题是真命题,只要在限定集合M中,能找到一个x使p(x)成立即可;否则,这个存在量词命题就是假命题.
[跟踪训练]
1.下列是存在量词命题且是真命题的是( )
A. x∈R,x3>0 B. x∈Z,x2>2
C. x∈N,x2∈N D. x,y∈R,x2+y2<0
解析:选B 对于A, x∈R,x3>0是全称量词命题,不合题意;
对于B, x∈Z,x2>2是存在量词命题,且是真命题,满足题意;
对于C, x∈N,x2∈N是全称量词命题,不合题意;
对于D, x,y∈R,x2+y2<0是存在量词命题,是假命题,不合题意,故选B.
2.下列命题中正确的是( )
A. x∈{-1,1},2x+1>0 B. x∈Q,x2=3
C. x∈R,-x-1<0 D. x∈N,|x|≤0
解析:选D 对于A,x=-1时,不合题意;
对于B,x=±,B错误;
对于C,比如x=-1时,-1>0,错误,故选D.
全称量词命题与存在量词命题的否定
[例3] (链接教科书第28页例1)(1)命题“存在实数x,使x>1”的否定是( )
A.对任意实数x,都有x>1
B.不存在实数x,使x≤1
C.对任意实数x,都有x≤1
D.存在实数x,使x≤1
(2)命题“ x∈R, n∈N*,使得n≥x2”的否定形式是( )
A. x∈R, n∈N*,使得n<x2
B. x∈R, n∈N*,使得n<x2
C. x∈R, n∈N*,使得n<x2
D. x∈R, n∈N*,使得n<x2
[解析] (1)利用存在量词命题的否定为全称量词命题可知,原命题的否定为:对于任意的实数x,都有x≤1.
(2)由于存在量词命题的否定形式是全称量词命题,全称量词命题的否定形式是存在量词命题,所以“ x∈R, n∈N*,使得n≥x2”的否定形式为“ x∈R, n∈N*,使得n<x2”.
[答案] (1)C (2)D
全称量词命题与存在量词命题的否定的思路
(1)一般地,写含有一个量词的命题的否定,首先要明确这个命题是全称量词命题还是存在量词命题,并找到量词及相应结论,然后把命题中的全称量词改成存在量词,存在量词改成全称量词, 同时否定结论;
(2)对于省略量词的命题,应先挖掘命题中隐含的量词,改写成含量词的完整形式,再依据规则来写出命题的否定.
[跟踪训练]
写出下列命题的否定并判断其真假:
(1)有的四边形没有外接圆;
(2)某些梯形的对角线互相平分;
(3)被8整除的数能被4整除.
解:(1)命题的否定:所有的四边形都有外接圆,是假命题.
(2)命题的否定:任一个梯形的对角线不互相平分,是真命题.
(3)命题的否定:存在一个数能被8整除,但不能被4整除,是假命题.
逻辑推理的应用
[例4] 甲、乙、丙、丁四个人参加某项竞赛,四人在成绩公布前做出如下预测:
甲说:获奖者在乙、丙、丁三人中;
乙说:我不会获奖,丙获奖;
丙说:甲和丁中的一人获奖;
丁说:乙猜测的是对的.
成绩公布后表明,四人中有两人的预测与结果相符,另外两人的预测与结果不相符.已知两人获奖,则获奖的是( )
A.甲和丁 B.甲和丙
C.乙和丙 D.乙和丁
[解析] 乙、丁的预测要么同时与结果相符,要么同时与结果不符,若乙、丁的预测成立,则甲、丙的预测不成立,可知矛盾,故乙、丁的预测不成立,从而获奖的是乙和丁,故选D.
[答案] D
求解逻辑判断问题的2种途径
求解此类推理性试题,要根据所涉及的人与物进行判断,通常有两种途径:
(1)根据条件直接进行推理判断;
(2)假设一种情况成立或不成立,然后以此为出发点,联系条件,判断是否与题设条件相符合.
[跟踪训练]
(2019·全国卷Ⅱ)在“一带一路”知识测验后,甲、乙、丙三人对成绩进行预测.
甲:我的成绩比乙高.
乙:丙的成绩比我和甲的都高.
丙:我的成绩比乙高.
成绩公布后,三人成绩互不相同且只有一个人预测正确,那么三人按成绩由高到低的次序为( )
A.甲、乙、丙 B.乙、甲、丙
C.丙、乙、甲 D.甲、丙、乙
解析:选A 依题意,若甲预测正确,则乙、丙均预测错误,此时三人成绩由高到低的次序为甲、乙、丙;若乙预测正确,此时丙预测也正确,这与题意相矛盾;若丙预测正确,则甲预测错误,此时乙预测正确,这与题意相矛盾.综上所述,三人成绩由高到低的次序为甲、乙、丙,选A.
1.以下四个命题既是存在量词命题又是真命题的是( )
A.锐角三角形的内角全是锐角
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
解析:选B A是全称量词命题.
B项为存在量词命题,当x=0时,x2=0成立,所以B正确.
因为+(-)=0,所以C为假命题.
对于任何一个负数x,都有<0,所以D错误.故选B.
2.下列命题中是全称量词命题并且是真命题的是( )
A. x>1,x2-2x-3=0
B.若2x为偶数,则 x∈N
C.所有菱形的四条边都相等
D.π是无理数
解析:选C 对于A,是存在量词命题,故A不正确;对于B,不是全称量词命题,故B不正确;对于C,是全称量词命题,也是真命题,故C正确;对于D,是真命题,但不是全称量词命题,故D不正确,故选C.
3.命题p: x∈N,x3>x2的否定形式綈p为( )
A. x∈N,x3≤x2 B. x∈N,x3>x2
C. x∈N,x3解析:选D 命题p: x∈N,x3>x2的否定形式是存在量词命题;
所以綈p:“ x∈N,x3≤x2”.故选D.
4.命题“有些实数的绝对值是正数”的否定是( )
A. x∈R,|x|>0 B. x∈R,|x|>0
C. x∈R,|x|≤0 D. x∈R,|x|≤0
解析:选C 由词语“有些”知原命题为存在量词命题,故其否定为全称量词命题,然后再否定结论,所以选C.
5.下列结论正确的是________(填序号).
①命题“所有的四边形都是矩形”是存在量词命题;
②命题“ x∈R,x2+2<0”是全称量词命题;
③若p: x∈R,x2+4x+4=0,则綈p: x∈R,x2+4x+4≠0.
解析:①命题“所有的四边形都是矩形”是全称量词命题,故①错误;
②命题“ x∈R,x2+2<0”是全称量词命题,故②正确;
③若p: x∈R,x2+4x+4=0,则綈p: x∈R,x2+4x+4≠0,故③正确.
答案:②③
PAGE
8(共30张PPT)
1.2.1 命题与量词充分条件、必要条件
新课程标准解读 核心素养
1.理解必要条件的意义,理解性质定理与必要条件的关系 数学抽象、逻辑推理
2.理解充分条件的意义,理解判定定理与充分条件的关系 数学抽象、逻辑推理
3.理解充要条件的意义,理解数学定义与充要条件的关系 数学抽象、逻辑推理
某居民的卧室里安有一盏灯,在卧室门口和床头各有一个开关,任意一个开关都能够独立控制这盏灯这就是电器上常用的“双刀”开关,如图所示.
[问题] (1)A开关闭合时B灯一定亮吗?
(2)B灯亮时A开关一定闭合吗?
知识点一 充分条件与必要条件
命题真假 “如果p,那么q”是真命题 “如果p,那么q”是假命题
推出关系 pq p q
条件关系 p是q的充分条件q是p的必要条件 p不是q的充分条件q不是p的必要条件
1.下列结论正确的是________(填序号).
①“两角不相等”是“两角不是对顶角”的必要条件;
②若p是q的充分条件,则p是唯一的;
③若q不是p的必要条件,则“p / q”成立;
④“x>1”是“x>0”的充分条件.
答案:③④
2.设集合M={x|0答案:必要
3.若集合A={1,m2},B={2,4},则“m=2”是“A∩B={4}”的________条件.(填“充分”“必要”)
答案:充分
知识点二 充要条件
如果p q,且q p,就记作p q.此时,p既是q的充分条件,也是q的必要条件,我们就说p是q的充分必要条件,简称为充要条件.
1.若p是q的充要条件,则命题p和q是两个相互等价的命题,这种说法对吗?
提示:正确.若p是q的充要条件,则p q,即p等价于q.
2.“p是q的充要条件”与“p的充要条件是q”的区别在哪里?
提示:①p是q的充要条件说明p是条件,q是结论.
②p的充要条件是q说明q是条件,p是结论.
1.设p:一元二次方程ax2+bx+c=0有实数根,q:b2-4ac≥0,则p是q的________条件.
答案:充要
2.若p是q的充要条件,q是r的充要条件,则p是r的________条件.
答案:充要
充分、必要、充要条件的判断
[例1] (1)(2020·天津高考)设a∈R,则“a>1”是“a2>a”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
(2)“两个三角形面积相等”是“两个三角形全等”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
(3)“x<2”是“<0”的( )
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
[解析] (1)由a2>a得a>1或a<0,反之,由a>1得a2>a,则“a>1”是“a2>a”的充分不必要条件,故选A.
(2)由两个三角形全等可得:两个三角形面积相等.反之不成立.
即“两个三角形面积相等”是“两个三角形全等”的必要不充分条件.故选B.
(3)由<0得x-2<0得x<2,
即“x<2”是“<0”的充要条件,故选A.
[答案] (1)A (2)B (3)A
充分、必要、充要条件的判断方法
(1)定义法:若p q,q / p,则p是q的充分不必要条件;
若p / q,q p,则p是q的必要不充分条件;
若p q,q p,则p是q的充要条件;
若p / q,q / p,则p是q的既不充分也不必要条件.
(2)集合法:对于集合A={x|x满足条件p},B={x|x满足条件q},具体情况如下:
若A B,则p是q的充分条件;
若A B,则p是q的必要条件;
若A=B,则p是q的充要条件;
若A?B,则p是q的充分不必要条件;
若A?B,则p是q的必要不充分条件.
[跟踪训练]
1.指出下列各组命题中,p是q的什么条件:
(1)p:四边形的对角线相等,q:四边形是平行四边形;
(2)p:(x-1)2+(y-2)2=0,q:(x-1)(y-2)=0.
解:(1)∵四边形的对角线相等 / 四边形是平行四边形,四边形是平行四边形 / 四边形的对角线相等,
∴p是q的既不充分也不必要条件.
(2)∵(x-1)2+(y-2)2=0 x=1且y=2 (x-1)·(y-2)=0,
而(x-1)(y-2)=0 / (x-1)2+(y-2)2=0,
∴p是q的充分不必要条件.
2.已知p,q都是r的充分条件,s是r的必要条件,q是s的必要条件.那么:
(1)s是q的什么条件?
(2)r是q的什么条件?
(3)p是q的什么条件?
解:将p,q,r,s的关系作图表示,如图所示.
(1)因为q r s,s q,所以s是q的充要条件.
(2)因为r s q,q r,所以r是q的充要条件.
(3)因为p r s q,所以p是q的充分条件.
充分条件、必要条件、充要条件的探求
[例2] (1)不等式x(x-2)<0成立的一个必要不充分条件是( )
A.x∈(0,2) B.x∈[-1,+∞)
C.x∈(0,1) D.x∈(1,3)
(2)函数y=ax2+2x+1(a≠0)的图像与x轴的交点,一个在原点的左侧,一个在原点的右侧的充分不必要条件是( )
A.a<0 B.a>0
C.a<-1 D.a>1
(3)在平面直角坐标系中,点(x,1-x)在第一象限的充要条件是________.
[解析] (1)因为x(x-2)<0的解集为(0,2),
且(0,2)?[-1,+∞),
所以“x∈[-1,+∞)”是“不等式x(x-2)<0成立”的一个必要不充分条件.
(2)∵函数图像一定过(0,1)点,
∴函数图像与x轴的两个交点在原点左、右两侧各一个的充要条件为a<0.结合选项知,充分不必要条件是a<-1.故选C.
(3)由题意,可得x>0,且1-x>0,∴0<x<1.
[答案] (1)B (2)C (3)0<x<1
探求充分条件、必要条件、充要条件问题时,首先应确定“条件”与“结论”,再寻找“结论”成立的条件,其解题的通法是先推导出“结论”成立的充要条件,将充要条件“放大”即得“结论”的必要不充分条件,将充要条件“缩小”即得“结论”的充分不必要条件.
[跟踪训练]
1.实数a,b,c不全为0的充要条件是( )
A.实数a,b,c均不为0
B.实数a,b,c中至多有一个为0
C.实数a,b,c中至少有一个为0
D.实数a,b,c中至少有一个不为0
解析:选D 实数a,b,c不全为0等价于a,b,c中至少有一个不为0,故选D.
2.(多选)下列条件能成为x>y的充分条件的是( )
A.xt2>yt2 B.xt>yt
C.x2>y2 D.0<<
解析:选AD 由xt2>yt2可知t2>0,所以x>y,故xt2>yt2 x>y,故A正确;
当t>0时,x>y,当t<0时,x<y,故xt>yt / x>y,故B错误;
由x2>y2,得|x|>|y| / x>y,故x2>y2 / x>y,故C错误;
0<< x>y,故D正确.故选A、D.
3.a<0,b<0的一个必要条件为( )
A.>1 B.<-1
C.a+b<0 D.a-b>0
解析:选C a<0,b<0 a+b<0,反之不成立.
充要条件的证明
[例3] 已知a+b≠0,证明:a2+b2-a-b+2ab=0成立的充要条件是a+b=1.
[证明] 充分性:
若a+b=1,
则a2+b2-a-b+2ab=(a+b)2-(a+b)=1-1=0,即充分性成立,
必要性:
若a2+b2-a-b+2ab=0,则(a+b)2-(a+b)=(a+b)·(a+b-1)=0.
∵a+b≠0,∴a+b-1=0,
即a+b=1,成立,
综上,a2+b2-a-b+2ab=0成立的充要条件是a+b=1.
充要条件的证明思路
(1)在证明有关充要条件的问题时,通常从“充分性”和“必要性”两个方面来证明.在证明时,要注意:若证明“p的充要条件是q”,那么“充分性”是q p,“必要性”是p q;若证明“p是q的充要条件”,则与之相反;
(2)证明充要条件问题,其实质就是证明一个命题的原命题和其逆命题都成立.若不易直接证明,可根据命题之间的关系进行等价转换,然后加以证明.
[注意] 证明时一定要注意证明的方向性,分清充分性与必要性的证明方向.
[跟踪训练]
已知x,y都是非零实数,且x>y,求证:<的充要条件是xy>0.
证明:(1)必要性:由<,得-<0,即<0,
又由x>y,得y-x<0,所以xy>0.
(2)充分性:由xy>0及x>y,得>,即<.
综上所述,<的充要条件是xy>0.
利用充分条件、必要条件求参数的范围
[例4] 已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0),若p是q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
[解] p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0).
因为p是q的必要不充分条件,
所以q是p的充分不必要条件,
即{x|1-m≤x≤1+m}?{x|-2≤x≤10},
故有或
解得m≤3.
又m>0,所以实数m的取值范围为{m|0[母题探究]
1.(变条件)若本例中“p是q的必要不充分条件”改为“p是q的充分不必要条件”,其他条件不变,求实数m的取值范围.
解:p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0).
因为p是q的充分不必要条件,
设p代表的集合为A,q代表的集合为B,所以A?B.
所以或
解得m≥9.
即实数m的取值范围是{m|m≥9}.
2.(变设问)本例中p,q不变,是否存在实数m使p是q的充要条件?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
解:因为p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0).
若p是q的充要条件,则方程组无解.
故不存在实数m,使得p是q的充要条件.
充分条件与必要条件的应用技巧
(1)应用:可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,特别是求参数的值或取值范围问题;
(2)求解步骤:先把p,q等价转化,利用充分条件、必要条件与集合间的包含关系,建立关于参数的不等式(组)进行求解.
1.设x∈R,则“1A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
解析:选B “1∴“12.已知a,b是实数,则“a<0,且b<0”是“ab(a-b)>0”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选D 已知a,b是实数,则若a<0,且b<0,则不一定有ab(a-b)>0,比如当a<b<0时,ab(a-b)<0;反之,若ab(a-b)>0,则a-b和ab同号,当a>b>0时满足ab(a-b)>0,当b<a<0时也满足ab(a-b)>0,故不能确定a和b的正负.故“a<0,且b<0”是“ab(a-b)>0”的既不充分也不必要条件.
3.使x>3成立的一个充分条件是( )
A.x>4 B.x>0
C.x>2 D.x<2
解析:选A ∵x>4 x>3,∴x>4是x>3成立的一个充分条件.
4.设α:1≤x<4,β:x<m.若α是β的充分条件,则实数m的取值范围是________.
解析:令A={x|1≤x<4},B={x|x<m},由题意知A B,故m≥4.
答案:[4,+∞)
PAGE
7