1.5.1全称量词与存在量词学案-2021-2022学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册

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名称 1.5.1全称量词与存在量词学案-2021-2022学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册
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文件大小 147.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-07-31 20:14:21

文档简介

人教A版(2019)必修第一册同步学案-1.5.1全称量词与存在量词
1.5.1全称量词与存在量词
班级:
姓名:
有了目标,才有动力
【知识目标】理解全称量词命题和存在量词命题的概念.
【能力目标】1.能够准确判断一个命题是哪种量词命题,并能判定出命题的真假;
2.表述命题时,准确地使用量词短语;
3.量词符号语言与集合有关符号语言混合出现时,能够分析出内部联系;
4.涉及恒成立(或存在性成立)的参数范围确定时,能够正确的使用最值.
导引,助力达标
一、阅读材料
【材料1】
(1)x>3;
(2)2x+1是整数;
(3)对所有的xR,x>3;
(4)对任意一个x∈Z,2x+1是整数.
语句(1)(2)中含有变量x,由于不知道变量x代表什么数,无法判断他们的真假,所以他们不是
.
语句(3)在(1)的基础上,用短语“
”对变量x进行限定;语句(4)在(2)的基础上,用短语“
”对变量进行限定,从而使(3)(4)成为可以判断真假的语句,因此(3)(4)是
.
思考:语句(3)(4)中的变量x还可以哪些短语进行限定(不改含义)?
【材料2】
(1)2x+1=3;
(2)x能被2和3整除;
(3)存在一个xR,2x+1=3;
(4)至少有一个x∈Z,x能被2和3整除.
容易判断,语句(1)(2)不是
.
语句(3)在(1)的基础上,用短语“
”对变量x进行限定;语句(4)在(2)的基础上,用短语“
”对变量x进行限定,从而使(3)(4)成为可以判断真假的语句,因此(3)(4)是
.
思考:语句(3)(4)中的变量x还可以哪些短语进行限定(不改含义)?
二、全称量词与全称量词命题
短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词(universal
quantifier),并用符号“?”表示.含有全称量词的命题叫做
量词命题(universal
proposition).
通常将含有变量x的语句用p(x),q(x),r(x),…表示,变量x的取值范围用M表示,那么全称命题“对M中任意一个x,有p(x)成立”可用符号简记为“?x∈M,p(x)”.
“?x∈M,p(x)”的理解:
对于【材料1】语句(3),“M”代表
,“p(x)”代表“
”;
对于【材料1】语句(4),“M”代表
,“p(x)”代表“
”.
【边学边用】
判断下列全称量词命题的真假:
(1)所有的素数都是奇数;
(2)?xR,+1≥1;
(3)对于任意一个无理数x,x2也是无理数.
解题提醒:
三、存在量词与存在量词命题
短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词(existential
quantifier),并用符号“?”表示.含有存在量词的命题,叫做
量词命题(existential
proposition).特称命题“存在M中的元素x0,使p(x0)成立”,可用符号简记为“
”.
【边学边用】
判断下列存在量词命题的真假:
(1)有一个实数x,使x2+2x+3=0;
(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.
解题提醒:
【思考】
下面定理是全称量词命题还是存在量词命题?
1.勾股定理:直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方.
2.三角形内角和定理:三角形内角和等于1800.
提醒:
活学活用,发展思维
【题型1】存在性证明题
已知集合A={1,3,a2},B={1,a+2}.
求证:a∈R,使得A∪B=A.
提醒:
【题型2】任意性证明题
已知集合P={x|a+1≤x≤2a+1},Q={x|-2≤x≤5}.
求证:?a≤1,都有P∪Q=Q.

提醒:
【题型3】用量词命题描述事实
1=12
1+3=22
1+3+5=32
1+3+5+7=42
1+3+5+7+9=52
……
根据以上事实:
①写出一个全称量词命题.
②写出一个存在量词命题.
思考:1.对于一个全称量词命题,把“?”改为“?”,命题还成立吗?
2.对于一个存在量词命题,把“?”改为“?”,命题还成立吗?
【题型4】与恒成立(或存在性成立)相关的参数范围确定
(1)?xR,x2-4x+6>a,求a的取值范围.
(2)xR,x2-4x+6-a<0,求a的取值范围.
提醒:
对点诊断性训练,夯实所学
选择题:
1.下列语句是存在量词命题的是(
)
A.整数n是3和5的倍数
B.存在整数n,使n能被6整除
C.x>23
D.?x∈M,r(x)成立
2.下列四个命题中,既是全称量词命题又是真命题的是(
)
A.斜三角形的内角是锐角或钝角
B.至少有一个实数x,使>0
C.无理数的平方必是无理数
D.存在一个负数x,使>2
3.以下四个命题既是存在量词命题又是真命题的是(
)
A.锐角三角形的内角是锐角
B.至少有一个实数x,使≤0
C.两个无理数的和必是无理数
D.存在一个负数x,使>2
填空题:
4.?x∈R,-x2+1.
5.?
x∈R,-x2+1>a,则a的取值范围是
.
解答题:
6.已知全集U=R,集合A={x|x<3或x≥7},B={x|xa的取值范围构成集合M,求证:?x∈M,x2≤16.
自我反馈,总结提升
1.要判定一个全称量词命题是真命题,必须进行
,确保集合M中的
元素x,p(x)成立;
要判定一个全称量词命题是假命题,只要能举出集合M中的一个x=x0,使得p(x0)不成立即可(这就是通常所说的“举出一个
),有时这样的x0是在一定步骤的
之后找出的.
2.要判定一个存在量词命题是真命题,只要在限定集合M中找到一个x=x0,使p(x0)成立即可,有时这样的x0是在一定步骤的
之后找出的;
要判定一个存在量词命题是假命题,必须进行
,确保集合M中的
元素x,p(x)不成立.
自我评估,检验实力
选择题:
1.下列存在量词命题中假命题的个数是(?)
①有的实数是无限不循环小数;
②有些三角形不是等腰三角形;
③有的菱形是正方形;
A.
0
B.
1
C.
2
D.
3
2.设非空集合P,Q满足P∩Q=P,则(
)
A.?x∈Q,有x∈P
B.?x?Q,有x?P
C.?x0?Q,使得x0∈P
D.?x0∈P,使得x0?Q
3.下列四个命题中是真命题的是(
)
A.?x0∈Z,1<4x0<3
B.?x0∈Z,5x0+1=0
C.?x∈R,x2-1=0
D.?x∈R,x2+x+2>0
填空题:
4.若p:?x∈{x},4x+a≥1是真命题,则实数a的取值范围是
.
5.根据下述事实,写出含有量词的全称量词命题或存在量词命题.
13+23=(1+2)2
13+23+33=(1+2+3)2
13+23+33+43=(1+2+3+4)2
……
全称量词命题:

存在量词命题:
.
解答题:
6.设集合A={x|(x-a)2<1}.求证:?a∈{a1最后一个环节
把失误的题落实到纠错本上,并分析原因.
1
1
2人教A版(2019)必修第一册同步学案-1.5.1全称量词与存在量词
1.5.1全称量词与存在量词
班级:
姓名:
有了目标,才有动力
【知识目标】理解全称量词命题和存在量词命题的概念.
【能力目标】1.能够准确判断一个命题是哪种量词命题,并能判定出命题的真假;
2.表述命题时,准确地使用量词短语;
3.量词符号语言与集合有关符号语言混合出现时,能够分析出内部联系;
4.涉及恒成立(或存在性成立)的参数范围确定时,能够正确的使用最值.
导引,助力达标
一、阅读材料
【材料1】
(1)x>3;
(2)2x+1是整数;
(3)对所有的xR,x>3;
(4)对任意一个x∈Z,2x+1是整数.
语句(1)(2)中含有变量x,由于不知道变量x代表什么数,无法判断他们的真假,所以他们不是命题.
语句(3)在(1)的基础上,用短语“
所有的
”对变量x进行限定;语句(4)在(2)的基础上,用短语“
任意一个
”对变量进行限定,从而使(3)(4)成为可以判断真假的语句,因此(3)(4)是命题.
思考:语句(3)(4)中的变量x还可以哪些短语进行限定(不改含义)?
答:“一切”“每一个”“任给”等.
【材料2】
(1)2x+1=3;
(2)x能被2和3整除;
(3)存在一个xR,2x+1=3;
(4)至少有一个x∈Z,x能被2和3整除.
容易判断,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进行限定;语句(4)在(2)的基础上,用短语“
至少有一个
”对变量x进行限定,从而使(3)(4)成为可以判断真假的语句,因此(3)(4)是命题.
思考:语句(3)(4)中的变量x还可以哪些短语进行限定(不改含义)?
答:“有些”“有一个”“对某些”“有的”等.
二、全称量词与全称量词命题
短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫做全称量词(universal
quantifier),并用符号“?”表示.含有全称量词的命题叫做全称量词命题(universal
proposition).
通常将含有变量x的语句用p(x),q(x),r(x),…表示,变量x的取值范围用M表示,那么全称命题“对M中任意一个x,有p(x)成立”可用符号简记为“?x∈M,p(x)”.
“?x∈M,p(x)”的理解:
对于【材料1】语句(3),“M”代表
R
,“p(x)”代表“x>3”;
对于【材料1】语句(4),“M”代表
Z
,“p(x)”代表“2x+1是整数”.
【边学边用】
判断下列全称量词命题的真假:
(1)所有的素数都是奇数;
(2)?xR,+1≥1;
(3)对于任意一个无理数x,x2也是无理数.
解析:(1)2是素数,但2不是奇数,所以这个全称量词命题是假命题.
注:素数是指大于1的整数,且除了1和自身之外无其它正因数.
(2)?xR,总有≥0,因而+1≥1,所以这个全称量词命题是真命题.
(3)是无理数,但=3是有理数,所以这个全称量词命题是假命题.
解题提醒:
1.判断一个全称量词命题是真命题,必须通过逻辑推理;
2.判断一个全称量词命题是假命题,举出一个反例即可.
注:有时候在一定步骤的逻辑推理之后才能很容易找出反例.
三、存在量词与存在量词命题
短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫做存在量词(existential
quantifier),并用符号“?”表示.含有存在量词的命题,叫做存在量词命题(existential
proposition).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)”.
【边学边用】
判断下列存在量词命题的真假:
(1)有一个实数x,使x2+2x+3=0;
(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.
解析:(1)△=22-4×3=-8<0,一元二次方程x2+2x+3=0无解.所以这个存在量词命题是假命题.
(2)平面内垂直于同一条直线的两条直线互相平行,不可能垂直,所以这个存在量词命题是假命题.
(3)正方形是平行四边形,也是菱形,所以这个存在量词命题是真命题.
解题提醒:
1.判断一个存在量词命题是真命题,举出实例即可;
注:有时候在一定步骤的逻辑推理之后才能很容易找出实例.
2.判断一个存在量词命题是假命题,必须通过逻辑推理.
【思考】
下面定理是全称量词命题还是存在量词命题?
1.勾股定理:直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方.
答:全称量词命题.
这个定理适用于任意一个直角三角形.
2.三角形内角和定理:三角形内角和等于1800.
答:全称量词命题.
这个定理适用于任意一个三角形.
提醒:全称量词命题经常省去前面的全称量词.
活学活用,发展思维
【题型1】存在性证明题
已知集合A={1,3,a2},B={1,a+2}.
求证:a∈R,使得A∪B=A.
证明:A∪B=A?B?A.
①a+2=3时,a=1,此时集合A中有重复元素,不符合集合中元素的互异性;
②a+2=a2时,a2-a-2=0,a=2或-1.
a=-1时,集合A与B中都有重复元素,舍去;
经检验,a=2符合题意.
综上可知,a∈R,使得A∪B=A,这个数是2.
提醒:实例“2”是在逻辑推理之后找出的.
注:如果迅速猜出“2”,命题就得证,但为了能处理更复杂的问题,本题思路一定要掌握.
【题型2】任意性证明题
已知集合P={x|a+1≤x≤2a+1},Q={x|-2≤x≤5}.
求证:?a≤1,都有P∪Q=Q.
证明:P∪Q=Q?P?Q.
①P=?
时,a+1>2a+1,a<0时;
②P≠?
时,解此方程组得,0≤a≤2,
综上,P∪Q=Q?a≤2.
因为a≤1?a≤
2?P∪Q=Q,所以?a≤1,都有P∪Q=Q.
提醒:本题思路是,先求出P∪Q=Q的充要条件对应的参数范围,再说明不超过1的实数符合这个条件.
【题型3】用量词命题描述事实
1=12
1+3=22
1+3+5=32
1+3+5+7=42
1+3+5+7+9=52
……
根据以上事实:
①写出一个全称量词命题.
答案:?nN
,1+3+5+…+(2n-1)=n2.
②写出一个存在量词命题.
答案:?nN
,1+3+5+…+(2n-1)=n2.
思考:1.对于一个全称量词命题,把“?”改为“?”,命题还成立吗?
答:成立.
2.对于一个存在量词命题,把“?”改为“?”,命题还成立吗?
答:不一定.
【题型4】与恒成立(或存在性成立)相关的参数范围确定
(1)?xR,x2-4x+6>a,求a的取值范围.
解析:x2-4x+6=x2-4x+4-4+6=(x-2)2+2,可知x2-4x+6的最小值是2.已知中的命题是全称量词命题,所以2>a,即a<2.
(2)xR,x2-4x+6-a<0,求a的取值范围.
解析:x2-4x+6-a<0?x2-4x+6x2-4x+6=x2-4x+4-4+6=(x-2)2+2,可知x2-4x+6的最小值是2.已知中的命题是存在量词命题,所以22.
提醒:这种类型题在以后的学习中会经常碰到,请认真体会.
对点诊断性训练,夯实所学
选择题:
1.下列语句是存在量词命题的是(
)
A.整数n是3和5的倍数
B.存在整数n,使n能被6整除
C.x>23
D.?x∈M,r(x)成立
【答案】B
解析:对于A选项,没有明确n是哪个整数,这个语句不能判断真假,不是命题;
对于B选项,有存在量词“存在”,是存在量词命题;
对于C选项,不知道x代表哪个实数,这个语句不能判断真假,不是命题;
对于D选项,含有全称量词符号“?”,是全称量词命题.
故选B.
2.下列四个命题中,既是全称量词命题又是真命题的是(
)
A.斜三角形的内角是锐角或钝角
B.至少有一个实数x,使>0
C.无理数的平方必是无理数
D.存在一个负数x,使>2
【答案】A
解析:对于A选项,是全程量词命题(前面省略了全称量词).斜三角形是锐角三角形和钝角三角形的统称,内角当然是锐角或钝角;
对于B选项,“至少有一个”是存在量词,此命题是存在量词命题;
对于C选项,这个命题是全称量词命题(前面省略了全称量词),但这个命题是假命题,因为是无理数,但=3是有理数.
对于D选项,“存在一个”是存在量词,此命题是存在量词命题;
故选A.
3.以下四个命题既是存在量词命题又是真命题的是(
)
A.锐角三角形的内角是锐角
B.至少有一个实数x,使≤0
C.两个无理数的和必是无理数
D.存在一个负数x,使>2
【答案】B
解析:对于A选项,是全称量词命题(前面省略了全称量词);
对于B选项,是存在量词命题,且是真命题(x=0时,=0);
对于C选项,是假命题,、-都是无理数,相加等于0,和为有理数;
对于D选项,是假命题,对于任一个负数x,都有<0,不可能大于2.
故选B.
填空题:
4.?x∈R,-x2+1.
【答案】a>1.
解析:-x2+1的最大值小于a,即11.
5.?
x∈R,-x2+1>a,则a的取值范围是
.
【答案】a<1.
解析:-x2+1的最大值大于a,即1>a,
即a<1.
解答题:
6.已知全集U=R,集合A={x|x<3或x≥7},B={x|xa的取值范围构成集合M,求证:?x∈M,x2≤16.
证明:
A={x|x<3或x≥7},CUA={x|3≤x<7}.
(CUA)∩B≠?,分三种情况考虑:
①a<3时,(CUA)∩B=?,不符题意(如图).
②a=3时,(CUA)∩B=?,不符题意(如图).
③a>3时,(CUA)∩B≠,符合题意(如图).
综合①②③,得M={a|a>3},4∈M,42=16,命题得证.
自我反馈,总结提升
1.要判定一个全称量词命题是真命题,必须进行推理论证,确保集合M中的每个元素x,p(x)成立;
要判定一个全称量词命题是假命题,只要能举出集合M中的一个x=x0,使得p(x0)不成立即可(这就是通常所说的“举出一个反例”),有时这样的x0是在一定步骤的推理论证之后找出的.
2.要判定一个存在量词命题是真命题,只要在限定集合M中找到一个x=x0,使p(x0)成立即可,有时这样的x0是在一定步骤的推理论证之后找出的;
要判定一个存在量词命题是假命题,必须进行推理论证,确保集合M中的每个元素x,p(x)不成立.
自我评估,检验实力
选择题:
1.下列存在量词命题中假命题的个数是(?)
①有的实数是无限不循环小数;
②有些三角形不是等腰三角形;
③有的菱形是正方形;
A.
0
B.
1
C.
2
D.
3
【答案】A
解析:对于①,有理数和无理数统称实数,而无理数是无限不循环小数,故①为真命题;
对于②,很明显是真命题;
对于③,正方形是一种特殊的菱形,故③为真命题.
综上可知:假命题的个数为0个.
故选A.
2.设非空集合P,Q满足P∩Q=P,则(
)
A.?x∈Q,有x∈P
B.?x?Q,有x?P
C.?x0?Q,使得x0∈P
D.?x0∈P,使得x0?Q
【答案】B
解析:因为P∩Q=P,所以P?Q,所以?x?Q,有x?P.
3.下列四个命题中是真命题的是(
)
A.?x0∈Z,1<4x0<3
B.?x0∈Z,5x0+1=0
C.?x∈R,x2-1=0
D.?x∈R,x2+x+2>0
【答案】D
解析:对于选项A,1<
4x0<3对于选项B,5x0+1=0x0=-,不是整数;
对于选项C,x=2时,,x2-1≠0,作为全称量词命题是错误的;
对于选项D,x2+x+2=x2+x+-+2=(x+)2+,恒为正值,作为全称量词命题是正确的.
故选D.
填空题:
4.若p:?x∈{x},4x+a≥1是真命题,则实数a的取值范围是
.
【答案】a≥-3.
解析:时,4x+a的最小值为4+a,4+a≥1,a≥-3.
5.根据下述事实,写出含有量词的全称量词命题或存在量词命题.
13+23=(1+2)2
13+23+33=(1+2+3)2
13+23+33+43=(1+2+3+4)2
……
全称量词命题:

存在量词命题:
.
【答案】全称量词命题:?n∈N
,13+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2.
存在量词命题:n∈N
,13+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2.
解答题:
6.设集合A={x|(x-a)2<1}.求证:?a∈{a1解析:“2∈A,且3?A”???
??1最后一个环节
把失误的题落实到纠错本上,并分析原因.
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