1.5 全称量词与存在量词
1.5.2 全称量词命题与存在
量词命题的否定
第一章 集合与常用逻辑用语
问题导入
一般地,对一个命题进行否定,就可以得到一个新的命题,这一新命题称为原命题的否定.
一个命题和它的否定不能同时为真命题,也不能同时为假命题,只能一真一假.
例如,“56是7的倍数”的否定为“56不是7的倍数”,“空集是集合A={1,2,3}的真子集”的否定为“空集不是集合A={1,2,3}的真子集”.下面,我们学习利用存在量词对全称量词命题进行否定,以及利用全称量词对存在量词命题进行否定.
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新知探索
思考1:写出下列命题的否定:
(1)所有的矩形都是平行四边形;
(2)每一个素数都是奇数;
(3)?????∈????,????+|????|≥0.
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上面三个命题都是全称量词命题,即具有“?????∈????,????(????)”的形式.
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“都是”改为“不是”
“≥”改为“<”
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(1)并非所有的矩形都是平行四边形;也就是说,存在一个矩形不是平行四边形;
(2)并非每一个素数都是奇数;也就是说,存在一个素数不是奇数;
(3)并非所有的?????∈????,????+|????|≥0;也就是说,?????∈????,????+|????|<0.
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新知探索
(1)并非所有的矩形都是平行四边形;也就是说,存在一个矩形不是平行四边形;
(2)并非每一个素数都是奇数;也就是说,存在一个素数不是奇数;
(3)并非所有的?????∈????,????+|????|≥0;也就是说,?????∈????,????+|????|<0.
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从命题形式看,这三个全称量词命题的否定都变成了存在量词命题.
一般来说,对含有一个量词的全称量词命题进行否定,我们只需把“所有的”“任意一个”等全称量词,变成“并非所有的”“并非任意一个”等短语即可.也就是说,假定全称量词命题为“?????∈????,????(????)”,则它的否定为“并非?????∈????,????(????)”,也就是“?????∈????,????(????)不成立”.通常,用符号“?????(????)”表示“????(????)不成立”.
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新知探索
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否定结论
对于含有一个量词的全称量词命题的否定,有下面结论:
全称量词命题:?????∈????,????(????),
它的否定:?????∈????,?????(????).
也就是说,全称量词命题的否定是存在量词命题.
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例析
例3.写出下列全称量词命题的否定:
(1)所有能被3整除的整数都是奇数;
(2)每一个四边形的四个顶点在同一个圆上;
(3)对任意????∈????,????2的个位数字不等于3.
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解:(1)该命题的否定:存在一个能被3整除的整数不是奇数.
(2)该命题的否定:存在一个四边形的四个顶点不在同一个圆上.
(3)该命题的否定:?????∈????,????2的个位数字等于3.
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否定结论
新知探索
思考2:写出下列命题的否定:
(1)存在一个实数的绝对值是正数;
(2)有些平行四边形是菱形;
(3)?????∈????,????2?2????+3=0.
它们与原命题在形式上有什么变化?
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这三个命题都是存在量词命题,即具有“?????∈????,????(????)”的形式.
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“存在”改为“不存在”
“有些”改为“所有”
(1)不存在一个实数,它的绝对值是正数,也就是说,所有实数的绝对值都不是正数;
(2)没有一个平行四边形是菱形,也就是说,每一个平行四边形都不是菱形;
(3)不存在????∈????,????2?2????+3=0”,也就是说,?????∈????,????2?2????+3≠0.
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新知探索
从命题形式看,这三个存在量词命题的否定都变成了全称量词命题.
一般来说,对含有一个量词的存在量词命题进行否定,我们只需把“存在一个”“至少有一个”“有些”等存在量词,变成“不存在一个”“没有一个”等短语即可.也就是说,假定存在量词命题为“?????∈????,????(????)”,则它的否定为“不存在????∈????,使????(????)成立”,也就是“?????∈????,????(????)不成立”.
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新知探索
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否定结论
对于含有一个量词的存在量词命题的否定,有下面结论:
存在量词命题:?????∈????,????(????),
它的否定:?????∈????,?????(????).
也就是说,存在量词命题的否定是全称量词命题.
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例析
例4.写出下列存在量词命题的否定:
(1)?????∈????,????+2≤0;
(2)有的三角形是等边三角形;
(3)有一个偶数是素数.
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解:(1)该命题的否定:?????∈????,????+2>0.
(2)该命题的否定:所有的三角形都不是等边三角形.
(3)该命题的否定:任意一个偶数都不是素数.
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否定结论
例析
例5.写出下列命题的否定,并判断真假:
(1)任意两个等边三角形都相似;
(2)?????∈????,????2?????+1=0.
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解:(1)该命题的否定:存在两个等边三角形,它们不相似.
因为任意两个等边三角形的三边成比例,所以任意两个等边三角形都相似.因此这是一个假命题.
(2)该命题的否定:?????∈????,????2?????+1≠0.
因为对任意????∈????,????2?????+1=(?????12)2+34>0,所以这是一个真命题.
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练习
题型一:全称量词命题的否定与真假判断
例1.写出下列命题的否定,并判断其真假.
(1)????:对于所有的实数????,方程2????2+?????????=0必有实数根;
(2)????:任意一个实数乘以-1都等于它的相反数;
(3)????:矩形的对角线相等.
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解:(1)?????:存在实数????,使得方程2????2+?????????=0没有实数根.
当?=1+8????<0,即????18时,方程2????2+?????????=0没有实数根,
∴?????是真命题.
(2)?????:存在一个实数乘以-1不等于它的相反数.假命题.
(3)?????:有的矩形的对角线不相等.假命题.
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否定结论
练习
变1.写出下列全称量词命题的否定,并判断其真假.
(1)????:一切自然数的平方都是正数;
(2)????:所有实数????都是方程12?????5=0的根;
(3)????:对任意实数????:????2+2≥0.
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解:(1)?????:有些自然数的平方不是正数.真命题.
(2)?????:存在实数????不是方程12?????5=0的根.真命题.
(3)?????:存在实数????,使得????2+2<0.假命题.
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否定结论
练习
方法技巧:
全称量词命题的否定形式与判断真假的方法
(1)全称量词命题的形式是“?????∈????,????(????)”,其否定形式为“?????∈????,?????(????)”,所以全称量词命题的否定是存在量词命题.
(2)若全称量词命题为真命题,其否定命题就是假命题;若全称量词命题为假命题,其否定命题就是真命题.
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练习
题型二:存在量词命题的否定与真假判断
例2.写出下列命题的否定,并判断其真假.
(1)????:有的三角形的三条边相等;
(2)????:有些平行四边形是矩形;
(3)????:?????,????∈????,使得????+2????=7.
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解:(1)?????:所有三角形的三条边不全相等.假命题.
(2)?????:没有一个平行四边形是矩形,即每一个平行四边形都不是矩形.由于矩形是平行四边形,因此该命题的否定是假命题.
(3)?????:?????,????∈????,????+2????≠7.当????=7,????=0时,????+2????=7.因此该命题的否定是假命题.
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?改为?
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否定结论
练习
变2.写出下列存在量词命题的否定,并判断其真假.
(1)????:?????∈????,????+2≤0;
(2)????:存在????∈????,????2?2????+1<0;
(3)????:有些分数不是有理数.
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?改为?
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否定结论
解:(1)?????:?????∈????,????+2>0.假命题.
(2)?????:任意????∈????,????2?2????+1≥0.
而????2?2????+1=(?????1)2≥0,真命题.
(3)?????:一切分数都是有理数,真命题.
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练习
方法技巧:
存在量词命题的否定形式与判断真假的方法
(1)存在量词命题的形式是“?????∈????,????(????)”,其否定形式为“?????∈????,?????(????)”,所以存在量词命题的否定是全称量词命题.
(2)存在量词命题的否定真假性与存在量词命题相反;要说明一个存在量词命题是真命题,只需要找到一个实例即可.
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练习
题型三:全称量词命题、存在量词命题为假时求参数问题
例3.已知命题“?????∈????,函数????=????2+????+????的图象和????轴至多有一个公共点”是假命题,求实数????的取值范围.
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解:全称量词命题“?????∈????,函数????=????2+????+????的图象和????轴至多有一个公共点”的否定形式为“?????∈????,函数????=????2+????+????的图象和????轴有两个公共点”.
由“命题为真,其否定为假;命题为假,其否定为真”可知,这个否定形式的命题是真命题.
由二次函数的图象易知?=1?4????>0,
解得????<14,所以实数????的取值范围是{????|????<14}.
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练习
解:∵命题“?????∈????,2????????2?3????+1≠0”为假命题,
∴它的否定命题:“?????∈????,2????????2?3????+1=0”为真命题.
即关于????的方程2????????2?3????+1=0有实数根,
当????=0时,方程化为?3????+1=0,显然有解;
当????≠0时,应满足?=9?8????≥0,解得????≤98且????≠0;
综上可知,实数????的取值范围是(?∞,98].
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变3.已知命题????:“?????∈????,2????????2?3????+1≠0”为假命题,求实数????的取值范围.
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练习
方法技巧:
已知命题????为假时,一般转化为?????是真命题求参数,从而减少失误,运算过程中注意合理的选择方法.
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课堂小结&作业
课堂小结:
(1)全称量词命题的否定形式与判断真假的方法;
(2)存在量词命题的否定形式与判断真假的方法.
作业:
(1)整理本节课的题型;
(2)课本P31的练习1~2题;
(3)课本P31的习题1.的4、5、6.