1.5全称量词与存在量词
第一章集合与常用逻辑用语
1.5.1全称量词与存在量词
学习目标:
1.通过已知的数学实例,理解全称量词和存在量词的意义.
2.能够借助常用逻辑用语进行数学表达,论证和交流,体会逻辑用语在数学中的作用.
3.能判断全称命题和存在命题的真假.
教学重点:
理解全称量词和存在量词的意义.
教学难点:
全称命题和存在命题真假的判定.
思考
例:所有的素数都是奇数、有的无理数的平方还是无理数、有的人能活到一百多岁.
大家思考:这些语句都是命题吗?如果是命题,又怎么判断他们的真假呢?
你还能举出类似的例子吗?
探究一: 全称量词与全称量词命题
判断下列语句是否为命题?
(1)x﹥5;
(2)2x+1是整数;
(3)对所有的x R,x﹥5
(4)对任意的x Z,2x+1是整数.
解:命题是可以判断真假的陈述句,语句(1)(2)含有变量x,而变量x不知道代表什么数,因此无法判断真假,故(1)(2)不是命题.
语句(3)在(1)的基础上,用短语“对所有的”对变量x进行了限定;语句(4)在(2)的基础上,用短语“对所有的"对变量x进行了限定;使得(3)(4)成为可以判断真假的语句,因此语句(3)(4)是命题.
我们可以得出全称量词和全称量词命题的概念.
1.全称量词:短语“对所有的” “对任意一个”在逻辑用语中通常叫做全称量词.
用符号“ ”表示,常见的全称量词还有“一切”“每一个”“全部的”等.
2.全称量词命题:含有全称量词的命题,叫做全称量词命题.
例如:对任意的n Z,2n+1是奇数;所有的正方形都是矩形均为全称命题.
数学表达形式: x M,p(x). “对M中任意一个x,有p(x)成立”.
探究二:判断全称量词命题的真假
问题一:请将下列符号语言转化为文字语言并判断真假.
(1) x R,x2+2x+2 0;
(2) x R,x3 x2.
解:(1)对所有的实数x,都有x2+2x+2 0;
x2+2x+2 0 (x+1)2+1 0为真命题.
(2)对所有实数x,都有x3 x2;
x3 x2 x2(x-1) 0,当x﹤1时,不成立,故为假命题.
问题二:从上述命题中,你能找到判断全称量词命题真假的一般方法吗?
判断一个全称量词命题为真时,必须对在给定集合的每一个元素x,都使命题p(x)为真;但要判断一个全称量词命题为假时,只要在给定的集合中找到一个元素x,使命题p(x)为假即可.
探究三:存在量词与存在量词命题
思考:
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或3整除;
(3)存在一个x0 R,使得2x0+1=3;
(4)至少有一个x0 Z,x0能被2或3整除.
解:语句(1)(2)不是命题,
语句(3)在(1)的基础上,用短语“存在一个”对变量x进行了限定;
语句(4)在(2)的基础上,用短语“至少一个”对变量x进行了限定;
使得(3)(4)成为可以判断真假的语句,因此语句(3)(4)是命题.
我们可以得出存在量词和存在量词命题的概念.
1. 存在量词:短语“存在一个” “至少有一个”在逻辑用语中通常叫做存在量词.
用符号“ ”表示,常见的存在量词还有“有些”“有一个”“有的”等.
2. 存在量词命题:含有存在量词的命题,叫做存在量词命题.
例如:有的平行四边形是菱形;有一个素数不是奇数.
数学表达形式: x0 M,p(x0). “对M中任意一个x0,有p(x0)成立”.
探究四:判断存在量词命题的真假
问题一:判断下列存在量词命题的真假.
(1)有一个实数x,使 ;
(2)平面内存在两条相交直线垂直于同一条直线;
(3)有些平行四边形是菱形.
解:(1)由于 ,因此一元二次方程无实根.所以,存在量词命题“有一个实数x,使 ”是假命题.
(2)由于平面内垂直于同一条直线的两条直线互相平行,因此平面内不可能存在两条相交直线垂直于同一条直线.所以,存在量词命题“平面内存在两条相交直线垂直于同一条直线”是假命题.
(3)由于正方形既是平行四边形又是菱形,所以存在量词命题“有些平行四边形是菱形”是真命题.
问题二:从上述命题中,你能找到判断存在量词命题真假的一般方法吗?
判断一个存在量词命题为真时,只要在给定的集合中找到一个元素x,使命题p(x)为真;
要判断一个存在量词命题为假时,必须对在给定集合的每一个元素x,使命题p(x)为假.
练一练
1.判断下列全称量词命题的真假.
(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)存在一个四边形,它的对角线互相垂直.
解:(1)真命题;
(2)假命题,因为负数没有算术平方根;
(3)真命题,菱形的对角线互相垂直.
练一练
2.判断下列存在量词命题的真假.
(1)任意奇数的平方还是奇数;
(2)至少有一个整数n,使得 为奇数;
(3) 是无理数.
解:(1)真命题;
(2)假命题,因为n(n+1)必为偶数;
(3)真命题,因为 是无理数, 是无理数.
课堂小结
——你学到了那些新知识呢?
1.全称量词与全称量词命题;
2.全称量词命题的真假判断;
3.存在量词与存在量词命题;
4.存在量词命题的真假判断.